JP2003035090A - Cutter bit for excavation - Google Patents

Cutter bit for excavation

Info

Publication number
JP2003035090A
JP2003035090A JP2001224612A JP2001224612A JP2003035090A JP 2003035090 A JP2003035090 A JP 2003035090A JP 2001224612 A JP2001224612 A JP 2001224612A JP 2001224612 A JP2001224612 A JP 2001224612A JP 2003035090 A JP2003035090 A JP 2003035090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter bit
powder
coating layer
excavation
spraying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001224612A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Itsukaichi
剛 五日市
Satoru Osawa
悟 大澤
Masao Asakuma
正雄 朝隈
Hironobu Tatsumi
紘伸 巽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujimi Inc
Morimoto Corp
Original Assignee
Fujimi Inc
Morimoto Gumi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujimi Inc, Morimoto Gumi Corp filed Critical Fujimi Inc
Priority to JP2001224612A priority Critical patent/JP2003035090A/en
Publication of JP2003035090A publication Critical patent/JP2003035090A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutter bit for excavation, which is excellent in abrasion resistance, impact resistance and corrosion resistance, and capable of continuously carrying out long-distance excavation. SOLUTION: The cutter bit for the excavation is used for an underground excavator such as a shield machine; a cutter bit body is formed of carbon steel, chromium/molybdenum steel, etc.; and a spray deposit layer is formed by thermally spraying an outer surface of the cutter bit body with powder for thermal spraying, in which cermet powder is mixed with a metal powder containing nickel or nickel and chromium.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機等
の地中掘削機に用いられる掘削用カッタビットに係り、
特に、カッタビットの耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性
を向上し、長距離掘削を連続して行うことを可能とした
掘削用カッタビットに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an excavating cutter bit used for an underground excavator such as a shield excavator,
In particular, the present invention relates to a cutter bit for excavation, which has improved wear resistance, impact resistance and corrosion resistance of the cutter bit and is capable of continuously performing long-distance excavation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、シールド掘進機、TBM(ト
ンネル・ボーリング・マシン)およびロードヘッダー等
の地中掘削機において、カッタビットの耐摩耗性向上が
望まれていた。特に、近年の長距離掘削傾向に伴い、そ
の要求は非常に高くなっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a ground excavator such as a shield machine, a TBM (tunnel boring machine) and a road header, improvement in wear resistance of a cutter bit has been desired. In particular, with the recent tendency of long-distance excavation, the demand for it is extremely high.

【0003】従来のカッタビットを備えた地中掘削機で
長距離掘削を行う場合、カッタビットが最後まで持た
ず、途中で交換する必要があった。その場合、地上から
立坑を築造して掘削機の前方に作業エリアを形成し、そ
の作業エリア内でカッタビットの交換作業を行ってい
た。
When performing long-distance excavation with a conventional underground excavator equipped with a cutter bit, the cutter bit does not have the end and needs to be replaced in the middle. In that case, a shaft was built from the ground to form a work area in front of the excavator, and the cutter bit was replaced within the work area.

【0004】しかしながら、立坑の築造作業および作業
エリア周辺部の地盤改良等には莫大な費用と長い工期を
要する問題があった。
However, there is a problem that enormous cost and a long construction period are required for the construction work of the vertical shaft and the ground improvement around the work area.

【0005】そこで、立坑を築造することなくカッタビ
ットを交換できるように様々な装置が提案されている。
例えば、カッタビットを回転させて掘削機の内側へ露出
させ、掘削機のフレーム内でカッタビットの交換作業を
行う装置や、カッタビットをフレームの内側に引き込ん
で、地山側を止水した状態でフレーム内でカッタビット
の交換作業を行う装置などがある。
Therefore, various devices have been proposed so that the cutter bits can be replaced without constructing a vertical shaft.
For example, rotate the cutter bit to expose it to the inside of the excavator, replace the cutter bit inside the frame of the excavator, or pull the cutter bit inside the frame to keep the ground side still. There is a device for exchanging the cutter bit in the frame.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の装置も複雑でコストが大幅に増加してしまう問題があ
った。また、カッタビットの交換作業中は掘削作業を停
止しなければならず、工期が長期化してしまう問題や、
カッタビット交換作業者の安全性等の問題もあった。
However, there is a problem that all the devices are complicated and the cost is significantly increased. In addition, the excavation work must be stopped during the replacement of the cutter bit, which causes a problem that the construction period is prolonged,
There were also problems such as the safety of cutter bit replacement workers.

【0007】また、ケーブル配線用のトンネル等、小径
トンネルを掘削する掘削機では、フレーム内で交換作業
を行うことは不可能であり、立坑を築造せざるをえな
い。
Further, in an excavator for excavating a small-diameter tunnel such as a tunnel for cable wiring, it is impossible to carry out the exchanging work within the frame, and therefore a vertical shaft must be built.

【0008】更に、カッタビットは一般に、図7に示す
ように炭素鋼等からなるカッタビット本体50に超硬合
金等からなるチップ51がロウ付けされて構成されてい
るが、礫質土での衝撃等により、チップ51が欠けた
り、カッタビット本体50から脱落したり、カッタビッ
ト本体50が偏摩耗したりすることもあった。
Further, the cutter bit is generally constituted by a cutter bit body 50 made of carbon steel or the like and a tip 51 made of cemented carbide or the like brazed thereto, as shown in FIG. Due to impact or the like, the tip 51 may be chipped, dropped from the cutter bit body 50, or the cutter bit body 50 may be unevenly worn.

【0009】以上のことから、優れた耐摩耗性、耐衝撃
性および耐食性を有し、長距離掘削を連続して行うこと
ができる掘削用カッタビットが望まれていた。
From the above, there has been a demand for a cutter bit for excavation which has excellent wear resistance, impact resistance and corrosion resistance and which can continuously perform long-distance excavation.

【0010】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性に優れ、長距離掘
削を連続して行うことができる掘削用カッタビットを提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a cutting bit for excavation which is excellent in wear resistance, impact resistance and corrosion resistance and which can continuously perform long distance excavation. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールド掘進機等の地中掘削機に用いられ
る掘削用カッタビットにおいて、炭素鋼やクロム・モリ
ブデン鋼等でカッタビット本体を形成し、そのカッタビ
ット本体の外面に、サーメット粉末と、NiあるいはN
iとCrを含んだ金属粉末とを混合した溶射用粉末を溶
射して溶射皮膜層を形成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention relates to an excavating cutter bit used in an underground excavator such as a shield excavator, which is made of carbon steel, chrome molybdenum steel or the like. And the cermet powder and Ni or N are formed on the outer surface of the cutter bit body.
This is a sprayed coating layer formed by spraying a spraying powder in which i and a metal powder containing Cr are mixed.

【0012】この構成によれば、カッタビット本体に硬
度の高い溶射皮膜層を形成することによって、カッタビ
ット本体にチップを取り付ける必要がない。従って、チ
ップの欠けや脱落等の不具合が発生することなく長距離
掘削できる。また、上記溶射皮膜層が、カッタビット本
体の耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性を大幅に向上させ
るため、長距離掘削を連続して行うことができる。更
に、上記溶射皮膜層によりカッタビット本体の偏摩耗を
防止できる。
According to this structure, it is not necessary to attach the chip to the cutter bit body by forming the spray coating layer having high hardness on the cutter bit body. Therefore, it is possible to excavate for a long distance without causing defects such as chipping and chipping. Further, since the thermal spray coating layer significantly improves the wear resistance, impact resistance and corrosion resistance of the cutter bit body, long-distance excavation can be continuously performed. Furthermore, the thermal spray coating layer can prevent uneven wear of the cutter bit body.

【0013】また、上記カッタビット本体に超硬合金等
からなるチップを取り付け、上記溶射皮膜層を上記カッ
タビット本体およびチップの外面に形成するようにして
も良い。
Further, a tip made of cemented carbide or the like may be attached to the cutter bit body, and the sprayed coating layer may be formed on the outer surface of the cutter bit body and the tip.

【0014】この構成によれば、カッタビット本体とチ
ップとの取り付け部上に形成された溶射皮膜層がチップ
へ加わる衝撃を緩和するため、チップの脱落が抑止され
る。
According to this structure, since the thermal spray coating layer formed on the attachment portion between the cutter bit body and the tip absorbs the impact applied to the tip, dropping of the tip is suppressed.

【0015】また、超硬合金等からなるチップの外面に
上記溶射皮膜層を形成し、これを上記カッタビット本体
に取り付けるようにしても良い。
Further, the thermal spray coating layer may be formed on the outer surface of the tip made of cemented carbide or the like and attached to the cutter bit body.

【0016】この構成によれば、上記溶射皮膜層は、チ
ップの耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性を大幅に向上さ
せるため、長距離掘削を連続して行うことができる。
According to this structure, the thermal spray coating layer greatly improves the wear resistance, impact resistance and corrosion resistance of the tip, and therefore long-distance excavation can be continuously performed.

【0017】また、上記溶射用粉末は、タングステンカ
ーバイド、クロムカーバイドおよびNi、またはタング
ステンカーバイド、CoおよびCrを主成分とするサー
メット粉末と、CrとNiの合計が金属粉末全体の重量
に対して90%以上を占め、かつ、Crの含有量が金属
粉末全体の重量に対して0〜55%である金属粉末を、
溶射用粉末全体の重量に対し各々80〜97%、3〜2
0%の含有量となるよう添加、混合したものである。
The thermal spraying powder is a cermet powder containing tungsten carbide, chromium carbide and Ni, or tungsten carbide, Co and Cr as main components, and the total of Cr and Ni is 90 with respect to the total weight of the metal powder. %, And the content of Cr is 0 to 55% based on the total weight of the metal powder,
80 to 97%, 3 to 2% of the total weight of the thermal spray powder
It is added and mixed so that the content becomes 0%.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
を添付図面に基づいて詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0019】本実施形態は本発明の一例としてシールド
掘進機のカッタビットに適用したものであり、図1は、
一般にティースビットと呼ばれている掘削用カッタビッ
トを示している。
This embodiment is applied to a cutter bit of a shield machine as an example of the present invention, and FIG.
It shows a cutter bit for excavation generally called a teeth bit.

【0020】掘削用カッタビット10は、図示しないシ
ールド掘進機の先端部に回転可能に設けられた面板に形
成された基部11にボルト等によって取り付けられてお
り、面板が回転することによって前方の地山12を掘削
するものである。
The excavating cutter bit 10 is attached by a bolt or the like to a base portion 11 formed on a face plate rotatably provided at the tip of a shield machine, which is not shown, and the face plate rotates to allow the front ground to move forward. The mountain 12 is excavated.

【0021】掘削用カッタビット10は、前方側(図1
中上側)に鋭角に形成された掘削部13を有するカッタ
ビット本体15を備えている。このカッタビット本体1
5は、S25C、S45C等の炭素工具鋼や、SCM4
40等のクロム・モリブデン鋼、あるいはSKC24等
の合金工具鋼などで形成される。しかしながら、本発明
はカッタビット本体15の材質に制約はなく、上記のも
のに限定はされない。
The excavating cutter bit 10 has a front side (see FIG. 1).
The cutter bit main body 15 having the excavation portion 13 formed at an acute angle is provided in the middle upper side). This cutter bit body 1
5 is carbon tool steel such as S25C, S45C and SCM4
It is made of chrome / molybdenum steel such as 40 or alloy tool steel such as SKC24. However, the present invention is not limited to the material of the cutter bit body 15, and is not limited to the above.

【0022】本実施形態のカッタビット10は、図7に
示した従来のカッタビットのようにチップは有しておら
ず、カッタビット本体15の外面に本発明の特徴である
溶射用粉末を溶射することによって溶射皮膜層16が形
成されている。
Unlike the conventional cutter bit shown in FIG. 7, the cutter bit 10 of the present embodiment does not have a tip, and the outer surface of the cutter bit body 15 is sprayed with the powder for thermal spray, which is a feature of the present invention. By doing so, the thermal spray coating layer 16 is formed.

【0023】なお、溶射皮膜層16は、基部11の外面
にも形成するようにしても良い。
The thermal spray coating layer 16 may also be formed on the outer surface of the base 11.

【0024】この溶射皮膜層16によって、掘削用カッ
タビット10は、チップを取り付けなくても地山12を
掘削するのに十分な硬度を得ることができる。また、こ
の溶射皮膜層16により、掘削用カッタビット10は、
耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性が著しく向上し、長距
離掘削を連続して行うことができる。
The thermal spray coating layer 16 allows the excavating cutter bit 10 to have a hardness sufficient to excavate the natural ground 12 without attaching a tip. The thermal spray coating layer 16 allows the excavating cutter bit 10 to
Wear resistance, impact resistance and corrosion resistance are remarkably improved, and long-distance excavation can be continuously performed.

【0025】この溶射皮膜層16を形成するための溶射
用粉末について説明する。
The thermal spraying powder for forming the thermal spray coating layer 16 will be described.

【0026】なお、通常、「溶射」と同様の意味で、
「肉盛り」や「スプレー」といった言葉が使用されるこ
とがある。これらの言葉に明確な定義の差はなく、ま
た、これらに使用される粉末に関しても区別して用いら
れておらず、溶射皮膜形成用の粉末であっても溶射用に
限定されるわけではない。つまり、溶射用の粉末が肉盛
りやスプレーに用いられたり、逆に肉盛りやスプレー用
の粉末が溶射に用いられている。従って、本明細書中の
「溶射用粉末」は「肉盛り」や「スプレー」などの用途
にも供されるものであることは言うまでもない。
Generally, in the same meaning as "spraying",
The terms "meat fill" and "spray" are sometimes used. There is no clear definitional difference between these words, and the powders used therefor are not used separately, and even powders for forming a thermal spray coating are not limited to those for thermal spraying. That is, powder for thermal spraying is used for padding or spraying, and conversely, powder for padding or spraying is used for thermal spraying. Therefore, it goes without saying that the “spraying powder” in the present specification is also used for applications such as “buildup” and “spray”.

【0027】本実施形態に使用される溶射用粉末は、サ
ーメット粉末と、NiあるいはNiとCrを含んだ金属
粉末とを混合して形成される。具体的には、タングステ
ンカーバイド、クロムカーバイドおよびNi、またはタ
ングステンカーバイド、CoおよびCrを主成分とする
サーメット粉末と、CrとNiの合計が金属粉末全体の
重量に対して90%以上を占め、かつ、Crの含有量が
金属粉末全体の重量に対して0〜55%である金属粉末
を、溶射用粉末全体の重量に対し各々80〜97%、3
〜20%の含有量となるよう添加、混合したものであ
る。
The thermal spraying powder used in the present embodiment is formed by mixing cermet powder and Ni or a metal powder containing Ni and Cr. Specifically, tungsten carbide, chrome carbide and Ni, or cermet powder containing tungsten carbide, Co and Cr as main components, and the total of Cr and Ni occupy 90% or more with respect to the weight of the entire metal powder, and , The content of Cr is 0 to 55% with respect to the total weight of the metal powder, and 80 to 97% with respect to the total weight of the thermal spraying powder.
It is added and mixed so that the content is up to 20%.

【0028】ここで、サーメット(Cermet)と
は、Ceramics(セラミックス)とMetal
(金属)の各々はじめの三文字をつなぎ合わせた造語で
あり、具体的には硬質のセラミックス粒子を金属マトリ
ックスで結合させたもので、高硬度および高靱性を有し
た複合材料である。工具材料の分野において、サーメッ
トはTiC系およびTi(C,N)系の材料を示すが、
広義にはセラミックスと金属の複合材料全般が含まれ
る。
Here, the cermets are Ceramics and Metal.
It is a coined word in which the first three letters of each of (metal) are joined together, and specifically, it is a composite material in which hard ceramic particles are bonded by a metal matrix and which has high hardness and high toughness. In the field of tool materials, cermet refers to TiC-based and Ti (C, N) -based materials,
In a broad sense, it includes all composite materials of ceramics and metals.

【0029】本実施形態に用いられるサーメット粉末
は、WC(タングステンカーバイド)、CrC(クロム
カーバイド)およびNi(ニッケル)、またはタングス
テンカーバイド、Co(コバルト)およびCr(クロ
ム)を主成分としている。
The cermet powder used in this embodiment contains WC (tungsten carbide), CrC (chromium carbide) and Ni (nickel), or tungsten carbide, Co (cobalt) and Cr (chromium) as main components.

【0030】このうち、タングステンカーバイド、クロ
ムカーバイドおよびNiを主成分とするサーメット粉末
において、タングステンカーバイドは耐摩耗性を向上さ
せる役割を果たし、またNiは結合材としての役割の他
に、靱性および耐食性を向上させるものである。そして
クロムカーバイドは、タングステンカーバイドとNiの
耐食性をさらに向上させるものである。特に、掘削用カ
ッタビットは湿式環境下で用いられることが多いため、
湿式環境下における耐摩耗性および耐食性の向上を図る
観点より、サーメット粉末全体の重量に対するタングス
テンカーバイド、クロムカーバイドおよびNiの含有量
は、各々60〜85%、10〜30%、および4〜15
%が好ましく、より好ましくは各々65〜80%、15
〜25%、および5〜12%である。
Among these, in the cermet powder mainly composed of tungsten carbide, chromium carbide and Ni, tungsten carbide plays a role of improving wear resistance, and Ni serves as a binder, as well as toughness and corrosion resistance. Is to improve. And chrome carbide further improves the corrosion resistance of tungsten carbide and Ni. Especially, the cutting bit for excavation is often used in a wet environment,
From the viewpoint of improving wear resistance and corrosion resistance in a wet environment, the contents of tungsten carbide, chromium carbide and Ni with respect to the total weight of the cermet powder are 60 to 85%, 10 to 30% and 4 to 15 respectively.
%, More preferably 65 to 80% and 15 respectively
-25%, and 5-12%.

【0031】また、タングステンカーバイド、Coおよ
びCrを主成分とするサーメット粉末において、タング
ステンカーバイドとCoを含むサーメット粉末は、優れ
た靱性、耐摩耗性および耐衝撃性を有するものとして、
一般に広く知られている溶射用粉末である。そしてCr
は、タングステンカーバイドとCoからなるサーメット
の耐食性を向上させるものである。Crを含むことによ
り、前記タングステンカーバイド、クロムカーバイドお
よびNiを主成分とするサーメットに匹敵する耐食性を
有し、他のサーメットに対しては大きな優位性を示す。
特に、掘削用カッタビットは湿式環境下で用いられるこ
とが多いため、耐衝撃性、ならびに湿式環境下における
耐食性および耐摩耗性の向上を図る観点より、サーメッ
ト粉末全体の重量に対するタングステンカーバイド、C
oおよびCrの含有量は、各々80〜92%、4〜20
%、および2〜15%が好ましく、より好ましくは各々
84〜90%、6〜12%、および2〜10%である。
Among the cermet powders containing tungsten carbide, Co and Cr as the main components, the cermet powder containing tungsten carbide and Co has excellent toughness, wear resistance and impact resistance.
It is a widely known powder for thermal spraying. And Cr
Is to improve the corrosion resistance of the cermet made of tungsten carbide and Co. By containing Cr, it has corrosion resistance comparable to the cermet containing tungsten carbide, chromium carbide and Ni as the main components, and shows a great advantage over other cermets.
In particular, since the cutting bit for excavation is often used in a wet environment, from the viewpoint of improving impact resistance and corrosion resistance and wear resistance in a wet environment, tungsten carbide, C
The contents of o and Cr are 80 to 92% and 4 to 20%, respectively.
%, And 2 to 15% are preferable, and more preferably 84 to 90%, 6 to 12%, and 2 to 10%, respectively.

【0032】タングステンカーバイドには、WC、W2
Cがあるが、WCを使用することが好ましい。W2Cを
使用した場合、焼結工程や溶射時等のような高温下にさ
らされた際、脱炭反応によりWが生成し、溶射皮膜層の
特性を低下させるおそれがあるためである。WCを使用
すれば、前記のような脱炭反応は起こりにくくなり、も
しこの反応が起こっても、Wの生成および溶射皮膜層の
特性の変化を抑制することができる。
For tungsten carbide, WC, W2
There is C, but it is preferable to use WC. This is because when W2C is used, W is generated by a decarburization reaction when exposed to high temperatures such as in a sintering process or during thermal spraying, which may deteriorate the properties of the thermal spray coating layer. If WC is used, the decarburization reaction as described above is less likely to occur, and even if this reaction occurs, the generation of W and the change in the properties of the thermal spray coating layer can be suppressed.

【0033】同様に、クロムカーバイドには、Cr3C
2、Cr7C3、Cr23C6があるが、クロムカーバ
イドは脱炭反応によりCr3C2からCr7C3へ、C
r7C3からCr23C6へ、Cr23C6からCrへ
と結晶相が変化すると言われており、溶射皮膜層の特性
の大きな変化を抑制する必要があるため、Cr3C2ま
たはCr7C3を使用することが好ましく、Cr3C2
を使用することが更に好ましい。
Similarly, for chromium carbide, Cr3C is used.
There are 2, Cr7C3 and Cr23C6, but chromium carbide is converted from Cr3C2 to Cr7C3 by C
It is said that the crystal phase changes from r7C3 to Cr23C6 and from Cr23C6 to Cr, and it is preferable to use Cr3C2 or Cr7C3 because it is necessary to suppress a large change in the properties of the thermal spray coating layer.
Is more preferably used.

【0034】また、サーメット粉末を構成するタングス
テンカーバイドおよびクロムカーバイドは、その平均粒
子径が小さすぎると、溶射皮膜層が大きな外力(衝撃)
を受けた場合、亀裂を生じやすくなり耐衝撃性が低くな
る傾向がある。逆に、タングステンカーバイド、クロム
カーバイドの平均粒子径が大きすぎると、造粒工程にお
いて原料成分が均一に分散した顆粒、球状の顆粒を得る
ことが困難になり、またその顆粒を使用して調製した溶
射用粉末を用いて溶射を行った場合、溶射効率が非常に
低くなる。従って、タングステンカーバイドの平均粒子
径は、一般に2〜20μm、好ましくは5〜12μmで
あり、クロムカーバイドの平均粒子径は、一般に1〜1
0μm、好ましくは3〜7μmである。
If the average particle size of the tungsten carbide and chromium carbide constituting the cermet powder is too small, the thermal spray coating layer has a large external force (impact).
When it is exposed, cracks are likely to occur and the impact resistance tends to be low. On the other hand, if the average particle size of tungsten carbide or chromium carbide is too large, it becomes difficult to obtain granules in which the raw material components are uniformly dispersed in the granulation step, spherical granules are prepared, and the granules are prepared using the granules. When thermal spraying is performed using the thermal spraying powder, the thermal spraying efficiency becomes very low. Therefore, the average particle size of tungsten carbide is generally 2 to 20 μm, preferably 5 to 12 μm, and the average particle size of chromium carbide is generally 1 to 1 μm.
It is 0 μm, preferably 3 to 7 μm.

【0035】さらに、サーメット粉末に使用されるタン
グステンカーバイド、クロムカーバイドに遊離炭素が含
まれたものを使用した場合、溶射皮膜内部の結合力が低
下し、耐衝撃性が著しく低下する恐れがある。従って、
サーメット粉末に使用されるタングステンカーバイドお
よびクロムカーバイド中の遊離炭素の含有量は、各々
0.05重量%以下、0.1%重量以下であることが好
ましい。
Further, when tungsten carbide or chromium carbide used for the cermet powder and containing free carbon is used, the bond strength inside the thermal spray coating may be lowered and the impact resistance may be significantly lowered. Therefore,
The content of free carbon in the tungsten carbide and the chromium carbide used in the cermet powder is preferably 0.05% by weight or less and 0.1% by weight or less, respectively.

【0036】一方、サーメット粉末を構成するNi、C
o、Cr等の金属粉末は、均一に微粉末化されたものが
好ましく、造粒工程において、使用する金属粉末の平均
粒子径が小さいほど、より球状で、機械的強度の高いサ
ーメット粉末を作製することができ、目的の粒度分布の
粉末を作製しやすくなり、製品収率が高くなる。従っ
て、これら金属粉末の平均粒子径は、一般に5μm以下
であり、好ましくは3μm以下である。アトマイズ法で
作製した合金粉末を用いた場合の平均粒子径は、一般に
10μmであり、好ましくは5μm以下である。
On the other hand, Ni and C constituting the cermet powder
Metal powders such as o and Cr are preferably finely powdered uniformly, and in the granulation step, the smaller the average particle diameter of the metal powder used, the more spherical the cermet powder with high mechanical strength is produced. Therefore, it becomes easy to produce a powder having a desired particle size distribution, and the product yield increases. Therefore, the average particle size of these metal powders is generally 5 μm or less, preferably 3 μm or less. When using the alloy powder produced by the atomization method, the average particle size is generally 10 μm, and preferably 5 μm or less.

【0037】次に、このようなサーメット粉末と混合さ
れる金属粉末は、造粒−焼結法、焼結−粉砕法、あるい
は溶融−粉砕法によって得られるサーメット粉末と同等
の粒度分布に調整されたものを用いることが好ましい。
このような金属粉末としては、アトマイズ法により調製
された球状度の高い金属粉末が代表的である。アトマイ
ズ法には、水アトマイズ法やガスアトマイズ法などがあ
り、その違いにより金属粉末中の溶存酸素量や粉末形状
が若干異なるが、溶射皮膜層の特性に与える影響は小さ
く、アトマイズ法による金属粉末であれば、いずれを用
いることも可能である。
Next, the metal powder mixed with such cermet powder is adjusted to have the same particle size distribution as the cermet powder obtained by the granulation-sintering method, the sintering-grinding method, or the melt-grinding method. It is preferable to use the one.
As such a metal powder, a metal powder having a high sphericity prepared by an atomizing method is typical. The atomizing method includes a water atomizing method and a gas atomizing method.The amount of dissolved oxygen in the metal powder and the powder shape are slightly different depending on the difference, but the effect on the characteristics of the sprayed coating layer is small, and the metal powder by the atomizing method is used. Any of them can be used.

【0038】なお、本実施形態に使用されるサーメット
粉末と混合される金属粉末中に含まれるCrは、その含
有量が多いほど溶射皮膜層の耐摩耗性および耐食性は向
上するが、耐衝撃性は低下し、逆にその含有量が少ない
ほど溶射皮膜層の耐衝撃性は向上するが耐摩耗性および
耐食性は低下する傾向がある。例えば、金属粉末中にお
けるCrの含有量は、金属粉末全体の重量に対して55
%以上になると、溶射皮膜層の耐衝撃性は大きく低下
し、皮膜は亀裂を生じやすくなる。従って、本実施形態
において金属粉末中におけるCrの含有量は、金属粉末
全体の重量に対して、一般に0〜55%であり、好まし
くは5〜30%である。
As the content of Cr contained in the metal powder mixed with the cermet powder used in the present embodiment is increased, the wear resistance and corrosion resistance of the thermal spray coating layer are improved, but the impact resistance is improved. On the contrary, the smaller the content, the higher the impact resistance of the thermal spray coating layer, but the wear resistance and corrosion resistance tend to decrease. For example, the content of Cr in the metal powder is 55 with respect to the total weight of the metal powder.
%, The impact resistance of the thermal spray coating layer will be greatly reduced and the coating will be prone to cracking. Therefore, in the present embodiment, the content of Cr in the metal powder is generally 0 to 55%, preferably 5 to 30% based on the weight of the entire metal powder.

【0039】また、サーメット粉末と混合される金属粉
末の調製工程において、金属粉末中のCは不純物として
混入したり、アトマイズ時の微粉末化、およびその他の
目的で添加されることがあり、また金属地金中にもCが
含まれることがあるが、Cの含有量が金属粉末全体の重
量に対して多すぎると皮膜の耐衝撃性は大きく低下する
傾向にある。従って、前記金属粉末におけるCの含有量
は、金属粉末全体の重量に対して、一般に0.4%以下
であり、好ましくは0.2%以下である。
Further, in the step of preparing the metal powder to be mixed with the cermet powder, C in the metal powder may be mixed as an impurity, finely divided during atomization, or added for other purposes. The metal ingot may also contain C, but if the content of C is too large with respect to the total weight of the metal powder, the impact resistance of the coating tends to be significantly reduced. Therefore, the content of C in the metal powder is generally 0.4% or less, preferably 0.2% or less, based on the total weight of the metal powder.

【0040】更に、サーメット粉末と混合される金属粉
末には、Ni、Cr以外にも、Si、B、Al、Mn、
Ti、Fe、S、Mo等に代表される成分が不純物とし
て混入したり、アトマイズ時の微粉末化およびその他の
目的で添加されることがあり、金属地金中にもこれら成
分が含まれる可能性があるが、金属粉末全体の重量に対
してこれらの成分が多すぎると溶射皮膜の耐衝撃性は大
きく低下する傾向にある。従って、金属粉末におけるS
i、B、Al、Mn、Ti、Fe、S、Moの含有量の
合計は、金属粉末全体の重量に対し、一般に10%以下
であり、好ましくは3%以下である。
Further, the metal powder mixed with the cermet powder includes Si, B, Al, Mn, in addition to Ni and Cr.
Components represented by Ti, Fe, S, Mo, etc. may be mixed as impurities or added for atomization during atomization and for other purposes, and these components may be contained in the metal ingot. However, if the amount of these components is too much with respect to the total weight of the metal powder, the impact resistance of the thermal spray coating tends to be greatly reduced. Therefore, S in metal powder
The total content of i, B, Al, Mn, Ti, Fe, S, and Mo is generally 10% or less, preferably 3% or less, based on the total weight of the metal powder.

【0041】このような溶射用粉末は、前記の各成分を
用い、以下の手段により製造される。
Such a thermal spraying powder is manufactured by the following means using each of the above components.

【0042】まず、サーメット粉末全体の重量に対し、
60〜80%のタングステンカーバイド、10〜30%
のクロムカーバイド、および5〜15%のNiが含まれ
るように原料粉末を混合し、一般的な造粒−焼結法、焼
結−粉砕法、または溶融−粉砕法によりWC/CrC/
Ni系サーメットを調製する。
First, with respect to the total weight of the cermet powder,
60-80% tungsten carbide, 10-30%
Raw material powders are mixed so as to contain 5 to 15% of Ni, and WC / CrC / is formed by a general granulation-sintering method, a sintering-grinding method, or a melt-grinding method.
Prepare a Ni-based cermet.

【0043】サーメット粉末の調製方法の内、造粒−焼
結法においては、顆粒は5〜75μmの粒度分布となる
ように造粒し、900℃以上で、5時間以上、焼結を行
うことが好ましい。焼結条件は、溶射用粉末の組成およ
び求められる特性により最適化する必要があるが、一定
温度で5時間以上焼結することにより、均一で硬質な球
状粒子を得ることができる。また、サーメット原料とし
て、Ni、Co、Crまたはそれらの合金などの金属粉
末や、クロムカーバイド、および/またはタングステン
カーバイドなどの炭化物セラミックスを使用する場合、
脱脂・焼結の際に、これらの原料が酸化しないようにす
る必要があり、一般に真空または不活性ガス雰囲気下で
処理されている。
In the granulation-sintering method among the methods for preparing cermet powder, the granules are granulated so as to have a particle size distribution of 5 to 75 μm and sintered at 900 ° C. or higher for 5 hours or longer. Is preferred. The sintering conditions need to be optimized depending on the composition of the thermal spraying powder and the required properties, but uniform and hard spherical particles can be obtained by sintering at a constant temperature for 5 hours or more. When using metal powder such as Ni, Co, Cr or their alloys, or carbide ceramics such as chromium carbide and / or tungsten carbide as the cermet raw material,
At the time of degreasing / sintering, it is necessary to prevent these raw materials from oxidizing, and they are generally processed in a vacuum or an inert gas atmosphere.

【0044】一例として、粒度分布5〜75μmの顆粒
粉末を焼結し、解砕、分級することにより、高速フレー
ム溶射に適した、粒度分布が6〜63μmのサーメット
を得ることができる。また、必要に応じて、造粒、解
砕、または分級条件を変更することにより、粒度分布6
〜38μm、10〜45μm、15〜45μm、15〜
53μm、20〜63μmのサーメット粉末を調製し、
溶射装置の種類や溶射条件に応じて使い分けることがで
きる。
As an example, a cermet having a particle size distribution of 6 to 63 μm, which is suitable for high speed flame spraying, can be obtained by sintering, crushing and classifying granular powder having a particle size distribution of 5 to 75 μm. Further, if necessary, the particle size distribution 6 can be obtained by changing the granulation, crushing, or classification conditions.
~ 38 μm, 10-45 μm, 15-45 μm, 15-
Prepare 53 μm, 20-63 μm cermet powder,
It can be used properly according to the type of thermal spraying equipment and thermal spraying conditions.

【0045】尚、本明細書中において「粒度分布」と
は、粒度分布の下限に関しては、レーザ回折式粒度測定
機LA−300(堀場製作所製)を用いて求められる値
で記載した粒度より小さい粒子の割合が5%以下である
ことを示し、粒度分布の上限に関してはロータップ法
(JIS R6002)を用いて求められる値で記載し
た粒度より大きな粒子の割合が5%以下であることを示
す。例えば、粒度分布が15〜45μmであれば、レー
ザ回折式粒度測定機を用いて求められた15μm以下の
粒子の割合が5%以下であり、ロータップ法を用いて求
められた45μm以上の粒子の割合が5%以下であるこ
とを示す。一方、「平均粒子径」とは、同LA−300
を用いて求められたD50の値を示す。
In the present specification, the term "particle size distribution" means that the lower limit of the particle size distribution is smaller than the particle size described by using a laser diffraction particle size analyzer LA-300 (manufactured by Horiba Ltd.). The ratio of particles is 5% or less, and the upper limit of the particle size distribution is 5% or less than the particle size described by the value obtained by the Low-tap method (JIS R6002). For example, if the particle size distribution is 15 to 45 μm, the proportion of particles of 15 μm or less obtained using a laser diffraction particle size analyzer is 5% or less, and of particles of 45 μm or more obtained using the low tap method. It indicates that the ratio is 5% or less. On the other hand, "average particle size" means the same LA-300
The value of D50 obtained by using is shown.

【0046】本実施形態に使用される溶射用粉末は、こ
のようにして調製されたサーメットと、別途、金属粉末
を混合することにより製造される。
The thermal spraying powder used in this embodiment is manufactured by separately mixing the cermet thus prepared with a metal powder.

【0047】金属粉末は、金属粉末全体の重量に対し、
0〜55%のCrを含み、Crとの合計が90%以上の
含有量となるようにNiを混合し金属粉末を調製する。
The metal powder is based on the total weight of the metal powder.
Ni is mixed so that the content of Cr is 0 to 55% and the total content of Cr is 90% or more to prepare a metal powder.

【0048】そして、溶射用粉末全体の重量に対し、金
属粉末の含有量が3〜20%、好ましくは7〜16%と
なるよう、前記サーメット粉末と金属粉末とを均一に混
合することにより溶射用粉末を製造する。
Then, the cermet powder and the metal powder are uniformly mixed so that the content of the metal powder is 3 to 20%, preferably 7 to 16% based on the total weight of the thermal spray powder. Produce powder for use.

【0049】溶射用粉末中におけるサーメットの含有量
が97%を越え、金属粉末の含有量が3%未満である
と、溶射皮膜層中に点在する金属相の占める割合が低下
するため、皮膜の耐衝撃性は低くなる。逆に、サーメッ
トの含有量が80%未満で、金属粉末の含有量が20%
を越えると、耐摩耗性および耐食性に優れたセラミック
ス成分の占める割合が低下するため、溶射皮膜層の耐食
性および耐摩耗性は低下してしまう。
If the content of cermet in the thermal spraying powder exceeds 97% and the content of metal powder is less than 3%, the proportion of the metallic phase scattered in the thermal spray coating layer decreases, so the coating film The impact resistance of is low. Conversely, the content of cermet is less than 80%, the content of metal powder is 20%
If it exceeds the above range, the proportion of the ceramic component excellent in wear resistance and corrosion resistance decreases, so that the corrosion resistance and wear resistance of the thermal spray coating layer decrease.

【0050】この溶射用粉末を溶射することにより形成
される溶射皮膜層が、極めて高い耐衝撃性、優れた耐摩
耗性、ならびに湿式環境下における優れた耐食性および
耐摩耗性を有する理由は、以下のように推測される。
The reason why the thermal spray coating layer formed by thermal spraying this thermal spraying powder has extremely high impact resistance, excellent abrasion resistance, and excellent corrosion resistance and abrasion resistance in a wet environment is as follows. Is speculated as.

【0051】本実施形態の溶射用粉末を溶射して形成さ
れた溶射皮膜層の構造を観察すると、金属粉末成分が適
度な厚みを有した状態で積層し、比較的大きな金属相と
して点在していることが確認される。溶射皮膜層に大き
な外力がかかると、この金属相が緩衝材の役割を果た
し、外力を吸収分散することで、溶射皮膜層の耐衝撃性
は大きく向上するものと推察される。
Observing the structure of the thermal spray coating layer formed by thermal spraying the thermal spray powder of this embodiment, the metal powder components are laminated in a state of having an appropriate thickness and scattered as a relatively large metal phase. Is confirmed. When a large external force is applied to the thermal spray coating layer, it is presumed that this metal phase plays a role of a cushioning material and absorbs and disperses the external force, whereby the impact resistance of the thermal spray coating layer is greatly improved.

【0052】一方、従来の一般的な溶射用サーメット粉
末であるWC/Co系サーメット溶射用粉末を溶射して
形成された溶射皮膜層の構造を観察すると、溶射用粉末
を構成する材料が溶融し他の材料と混ざり合うか、薄い
金属相しか観察されず、本実施形態の溶射用粉末で観察
されたような、適度な厚みを有した状態で積層した比較
的大きな金属相は確認されない。このため、溶射皮膜層
に大きな外力がかかると、十分な緩衝材の役割を果たす
ことができる金属相が存在しないため、外力が吸収分散
されず皮膜破壊が生じ、溶射皮膜層の耐衝撃性は本実施
形態のものと比較すると低くなるものと推察される。
On the other hand, observing the structure of the thermal spray coating layer formed by thermal spraying the WC / Co cermet thermal spraying powder which is a conventional general thermal spraying cermet powder, the materials constituting the thermal spraying powder melted. Only a thin metal phase that is mixed with other materials is observed, and a relatively large metal phase laminated with a proper thickness as observed in the thermal spraying powder of the present embodiment is not confirmed. For this reason, when a large external force is applied to the thermal spray coating layer, there is no metal phase that can sufficiently play the role of a cushioning material, the external force is not absorbed and dispersed, and coating destruction occurs, and the impact resistance of the thermal spray coating layer is It is presumed that it will be lower than that of the present embodiment.

【0053】また、上述した本実施形態における溶射用
粉末の製造方法のように、サーメット粉末と金属粉末を
別々に調製し、これらを適切な割合で混合するといった
製法によらず、溶射用粉末中のサーメット粉末および金
属粉末の全成分を最初から複合し、造粒−焼結法、焼結
−粉砕法、または溶融−粉砕法により製造した溶射用粉
末を用いて溶射を行った場合の溶射皮膜層の構造を観察
すると、金属粉末成分が皮膜中で他の材料と混ざり合う
か、薄い金属相しか形成されないため、本実施形態のよ
うに高い耐衝撃性を得ることはできないものと推察され
る。
In addition, as in the above-described method for producing the thermal spraying powder in the present embodiment, the cermet powder and the metal powder are separately prepared, and these are mixed at an appropriate ratio. Of the cermet powder and the metal powder from the beginning are combined, and a thermal spray coating is obtained by performing thermal spraying using the thermal spraying powder produced by the granulation-sintering method, the sintering-grinding method, or the melt-grinding method. When the layer structure is observed, it is presumed that the metal powder component mixes with other materials in the film or only a thin metal phase is formed, so that it is not possible to obtain high impact resistance as in this embodiment. .

【0054】本実施形態の溶射用粉末は、TAFA製J
P−5000、UNIQUE COAT TECHNO
LOGIES製INTELLI−JET HVAF、あ
るいはスルザーメテコ製ダイヤモンドジェットといった
装置に代表される高速フレーム溶射や、スルザーメテコ
製6Pといった装置に代表されるフレーム溶射、スルザ
ーメテコ製9MB、PRAXAIR製SG−100とい
った装置に代表されるプラズマ溶射等の公知の溶射方法
に適用可能である。
The thermal spraying powder of this embodiment is J manufactured by TAFA.
P-5000, UNIQUE COAT TECHNO
High speed flame spray represented by equipment such as LOGIES INTELLI-JET HVAF or equipment such as Sulzer Metco diamond jet, flame spray represented by equipment such as Sulzer Metco 6P, equipment such as Sulzer Metco 9MB, and PRAXAIR SG-100. It is applicable to known thermal spraying methods such as plasma spraying.

【0055】フレーム溶射とは、酸素と燃料(例えばア
セチレン)を燃焼させた燃焼炎中に溶射用粉末を送り、
粉末を溶融ないし半溶融の状態で基板に衝突させて積層
させ皮膜層を形成する溶射法である。高速フレーム溶射
は、フレーム溶射の一種であるが、燃焼室の圧力を高
め、燃焼炎の速度を非常に大きくすることにより、溶射
飛行粒子を大きく加速して強い衝突力を発生させ、緻密
で密着力の高い皮膜を形成することのできる溶射法であ
る。プラズマ溶射は、高温のプラズマにより溶射用粉末
を加熱し、溶射用粉末を溶融させて基材に吹き付けて皮
膜を形成する溶射法である。
Flame spraying means that a spraying powder is sent into a combustion flame in which oxygen and a fuel (for example, acetylene) are burned.
It is a thermal spraying method in which powder is made to collide with a substrate in a molten or semi-molten state and laminated to form a coating layer. High-speed flame spraying is a type of flame spraying, but by increasing the pressure in the combustion chamber and increasing the velocity of the combustion flame very much, the spray particles are greatly accelerated and a strong collision force is generated, resulting in a close and close contact. This is a thermal spraying method capable of forming a coating having high strength. Plasma thermal spraying is a thermal spraying method in which a thermal spraying powder is heated by high-temperature plasma to melt the thermal spraying powder and spray it onto a substrate to form a coating.

【0056】本実施形態の溶射用粉末を使用して得られ
る溶射皮膜層は、金属粉末成分が適度な厚みを有した状
態で積層し、皮膜中で比較的大きな金属相として点在し
ていることが好ましいが、このような皮膜を形成するに
は、溶射用粉末、特に金属粉末成分をあまり加熱せず、
大きく加速し、基材に対し大きな衝突力により皮膜を積
層させることが必要となる。高速フレーム溶射は、フレ
ーム溶射やプラズマ溶射に比べ、溶射粒子を大きく加速
することができ、また、燃焼炎中の滞留時間が短いこと
により、溶射用粉末があまり高温にさらされないため、
本実施形態の溶射用粉末に好適である。高速フレーム溶
射の中でもJP−5000やINTELLI−JET
HVAFは、溶射用粉末を大きく加速でき、溶射用粉末
が更に高温にさらされないため、特に好適である。
The thermal spray coating layer obtained by using the thermal spray powder of the present embodiment is laminated with the metal powder component having an appropriate thickness, and is scattered as a relatively large metal phase in the coating. It is preferable, however, to form such a coating, the thermal spraying powder, particularly the metal powder component, is not heated too much,
It is necessary to stack the coating with a large acceleration and a large impact force on the substrate. High-speed flame spraying can greatly accelerate the sprayed particles compared to flame spraying or plasma spraying, and because the residence time in the combustion flame is short, the spraying powder is not exposed to high temperatures,
It is suitable for the powder for thermal spraying of this embodiment. Among high speed flame spraying, JP-5000 and INTELLI-JET
HVAF is particularly suitable because it can greatly accelerate the thermal spray powder and the thermal spray powder is not exposed to higher temperatures.

【0057】以上説明してきたような本実施形態の溶射
用粉末を、図1に示すように炭素鋼等からなる上記カッ
タビット本体15の外面に溶射して溶射皮膜層16を形
成することによってカッタビット本体15は掘削用カッ
タビットとして十分な硬度を得ることができる。従っ
て、従来のようにカッタビット本体に、別途、超硬合金
等からなるチップを取り付ける必要がなく、当然、掘削
時におけるチップの欠けや脱落といった問題が発生せ
ず、長距離掘削が可能となる。
The thermal spraying powder of this embodiment as described above is thermally sprayed on the outer surface of the cutter bit body 15 made of carbon steel or the like to form the thermal spray coating layer 16 as shown in FIG. The bit body 15 can obtain sufficient hardness as a cutter bit for excavation. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to separately attach a tip made of cemented carbide or the like to the main body of the cutter bit, and naturally, the problem of chipping or dropping of the tip during excavation does not occur, and long-distance excavation becomes possible. .

【0058】また、上述したように、溶射皮膜層16を
形成することによって掘削用カッタビット10の耐摩耗
性、耐衝撃性および耐食性は、従来のカッタビットと比
較して著しく向上する。従って、カッタビットを交換す
ることなく連続して長距離掘削を行うことが可能とな
る。
Further, as described above, by forming the thermal spray coating layer 16, the wear resistance, impact resistance and corrosion resistance of the excavating cutter bit 10 are significantly improved as compared with the conventional cutter bit. Therefore, it becomes possible to continuously excavate long distance without exchanging the cutter bit.

【0059】本発明は、カッタビット本体にチップを取
り付けたタイプの掘削用カッタビットにも適用できるも
のであり、図2および図3を用いて、その適用例を説明
する。
The present invention can also be applied to an excavating cutter bit of a type in which a tip is attached to the cutter bit body, and an application example thereof will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

【0060】チップ19は例えば、JIS−M−391
6に定められている「鉱山工具用超硬チップ」のE3種
やE5種等で形成される。チップ19のカッタビット本
体15への取り付け方法は、図2(a)および図3
(a)に示すプレートタイプと、図2(b)および図3
(b)に示すインサートタイプとがある。いずれのタイ
プにおいてもチップ19とカッタビット本体15とはロ
ウ付けにより固定される。
The chip 19 is, for example, JIS-M-391.
It is formed of E3 type, E5 type, etc. of "Cemented carbide tip for mining tools" defined in 6. The method of attaching the tip 19 to the cutter bit body 15 is shown in FIGS.
The plate type shown in (a) and FIGS. 2 (b) and 3
There is an insert type shown in (b). In both types, the tip 19 and the cutter bit body 15 are fixed by brazing.

【0061】図2に示した形態は、カッタビット本体1
5にチップ19を取り付け、それらカッタビット本体1
5およびチップ19の外面全体に渡って上記溶射用粉末
を溶射して溶射皮膜層16を形成したものである。この
形態においても、溶射皮膜層16によってカッタビット
本体15およびチップ19の耐摩耗性、耐衝撃性および
耐食性が大幅に向上するため、カッタビットの交換を行
うことなく連続して長距離掘削を行うことができる。ま
た、チップ19とカッタビット本体15とを取り付ける
ロウ付け部20上にも溶射皮膜層16が形成されるた
め、この溶射皮膜層16がクッションとなりチップ19
の脱落を抑止できる。更に、溶射皮膜層16によりチッ
プ19の欠けの発生も抑止できる。
The form shown in FIG. 2 is a cutter bit body 1
Attach the chip 19 to 5, and the cutter bit body 1
5 and the entire outer surface of the tip 19 is sprayed with the above-mentioned spray powder to form the spray coating layer 16. Even in this embodiment, the thermal spray coating layer 16 significantly improves the wear resistance, impact resistance and corrosion resistance of the cutter bit body 15 and the tip 19, so that long-distance excavation is performed without exchanging the cutter bit. be able to. Further, since the thermal spray coating layer 16 is also formed on the brazing portion 20 for attaching the chip 19 and the cutter bit body 15, the thermal spray coating layer 16 serves as a cushion and serves as the chip 19.
Can be prevented from dropping. Further, the sprayed coating layer 16 can prevent the chip 19 from being chipped.

【0062】図3に示した形態は、実質的に地山を掘削
するチップ19の外面にのみ溶射皮膜層16を形成する
ようにしたものである。この形態においても、チップ1
9の耐摩耗性、耐衝撃性および耐食性が大幅に向上する
ため、カッタビットの交換を行うことなく連続して長距
離掘削を行うことができる。また、上記のようにチップ
19の脱落を防止するために溶射皮膜層16はロウ付け
部20上まで形成することが好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 3, the thermal spray coating layer 16 is formed substantially only on the outer surface of the tip 19 for excavating the natural ground. Also in this form, the chip 1
Since abrasion resistance, impact resistance and corrosion resistance of No. 9 are greatly improved, long-distance excavation can be performed without exchanging the cutter bit. Further, as described above, the sprayed coating layer 16 is preferably formed up to the brazing portion 20 in order to prevent the tip 19 from falling off.

【0063】本発明者らは、表1に示すように、本発明
において条件を種々変えて実施例1〜11の試料を作製
すると共に、比較例1〜4の試料を作製して各種評価試
験を行った。
As shown in Table 1, the present inventors produced samples of Examples 1 to 11 under various conditions in the present invention, and also produced samples of Comparative Examples 1 to 4 to perform various evaluation tests. I went.

【0064】以下、表1を参照しながら説明する。Hereinafter, description will be given with reference to Table 1.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】まず、実施例1〜11および比較例1〜4
の各試料について説明する。
First, Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4
Each sample will be described.

【0067】<実施例1〜11に使用する溶射用粉末の
調製>まず、サーメット粉末全体の重量に対し、70%
のWC粉末(平均粒子径10μm)、20%のCrC粉
末(平均粒子径5μm)、および10%のNi粉末(平
均粒子径3μm)を混合し、これに3.6%のPVA水
溶液を加え、十分に撹拌してスラリーを調製した。この
スラリーを、噴霧造粒機等を用いて粒度分布幅が5〜7
5μmとなるように球状の顆粒粉末を調製し、真空焼結
炉においてアルゴン雰囲気下で脱脂した後、1250℃
で5時間、焼結した。焼結後の粉末は、ボールミルを用
いて解砕し、次いで振動篩機および気流式分級機を用い
て分級を行い、粒度分布幅が15〜45μmのサーメッ
ト粉末WC/20CrC/10Ni粉末を調製した。
<Preparation of Thermal Spraying Powder Used in Examples 1 to 11> First, 70% by weight based on the total weight of the cermet powder.
WC powder (average particle size 10 μm), 20% CrC powder (average particle size 5 μm), and 10% Ni powder (average particle size 3 μm) were mixed, and a 3.6% PVA aqueous solution was added thereto, The slurry was prepared by thoroughly stirring. This slurry has a particle size distribution width of 5 to 7 using a spray granulator or the like.
Spherical granular powder was prepared so as to have a particle size of 5 μm, degreased in an argon atmosphere in a vacuum sintering furnace, and then at 1250 ° C.
Sintered for 5 hours. The powder after sintering was crushed using a ball mill and then classified using a vibrating screener and an airflow classifier to prepare a cermet powder WC / 20CrC / 10Ni powder having a particle size distribution width of 15 to 45 μm. .

【0068】また、前記サーメットとは別に、Ni粉末
およびNi−20Cr粉末(ともに平均粒子径3μm)
を、それぞれサーメット粉末と同様の方法で分級し、粒
度分布幅が15〜45μmの金属粉末を調整した。
Separately from the cermet, Ni powder and Ni-20Cr powder (both having an average particle size of 3 μm)
Were classified in the same manner as the cermet powder to prepare a metal powder having a particle size distribution width of 15 to 45 μm.

【0069】上記方法により得られた各粉末について、
溶射用材料全体の重量に対し、90%のWC/20Cr
C/10Ni粉末と、10%のNi粉末またはNi−2
0Crを、それぞれV型混合装置にて混合し、以下の溶
射材料を調整した。
For each powder obtained by the above method,
90% WC / 20Cr based on the total weight of the thermal spray material
C / 10Ni powder and 10% Ni powder or Ni-2
0Cr was mixed in a V-type mixing device to prepare the following thermal spray materials.

【0070】溶射材料A:WC/20CrC/10Ni
+ 10%Ni(実施例1、2、4〜11) 溶射材料B:WC/20CrC/10Ni + 10%
(Ni−20Cr)(実施例3) <比較例4に使用する従来の溶射用粉末の調製>溶射材
料全体の重量に対し、88%のWC粉末(平均粒子径2
μm)と12%のCo粉末(平均粒子径3μm)を混合
し、上記サーメット粉末と同様の方法にて解砕、分級を
行い、粒度分布を15〜45μmとして以下の溶射材料
を調製した。
Thermal spray material A: WC / 20CrC / 10Ni
+ 10% Ni (Examples 1, 2, 4 to 11) Thermal Spray Material B: WC / 20CrC / 10Ni + 10%
(Ni-20Cr) (Example 3) <Preparation of conventional thermal spray powder used in Comparative Example 4> 88% WC powder (average particle diameter 2
[mu] m) and 12% Co powder (average particle size 3 [mu] m) were mixed and crushed and classified in the same manner as the above cermet powder, and the following thermal spray material was prepared with a particle size distribution of 15 to 45 [mu] m.

【0071】溶射材料C:WC/12Co(比較例4) また、比較例3の肉盛り材料Dとしては、HF−350
(株式会社神戸製鋼所製)を使用した。
Thermal Spraying Material C: WC / 12Co (Comparative Example 4) As the build-up material D of Comparative Example 3, HF-350.
(Manufactured by Kobe Steel, Ltd.) was used.

【0072】<ブラスト処理>溶射皮膜層の密着性を高
める目的で、実施例9のチップ、および実施例11のチ
ップとカッタビット本体について、溶射する面を事前に
ブラスト処理した。ブラスト処理の条件は以下の通り。
<Blasting Treatment> For the purpose of enhancing the adhesiveness of the sprayed coating layer, the tip of Example 9 and the tip of Example 11 and the cutter bit body were blasted in advance on the surface to be sprayed. The conditions for blasting are as follows.

【0073】・ブラスト処理条件 ブラスト機:FD−5−T型(株式会社フジキカイ製) 吐出圧力 :4kg/cm2 材 料 :A#40グリット(商品名、サンゴバンセ
ラミックスマテリアルズ株式会社製) 距 離 :100mm 入 射 角:30° <試料内容および溶射条件>上記溶射材料A、Bおよび
Cまたは肉盛り材料Dを用い、溶射または肉盛りを行う
ことにより実施例1〜11、比較例1〜4の試料を作製
した。試料の内容および溶射条件は以下の通り。
Blasting conditions Blasting machine: FD-5-T type (manufactured by Fujikikai Co., Ltd.) Discharge pressure: 4 kg / cm 2 material: A # 40 grit (trade name, manufactured by Saint-Gobain Ceramics Materials Co., Ltd.) Distance : 100 mm Incidence angle: 30 ° <Sample content and thermal spraying conditions> Using the thermal spraying materials A, B and C or the cladding material D, Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 by performing thermal spraying or cladding. The sample of was produced. The sample contents and thermal spraying conditions are as follows.

【0074】・試料の内容 実施例1、4〜7:S25Cを基材とするカッタビット
本体の外面全体に、溶射材料Aを溶射したもの。
Contents of Samples Examples 1, 4 to 7: The thermal spray material A was sprayed on the entire outer surface of the cutter bit body having S25C as a base material.

【0075】実施例2:S45Cを基材とするカッタビ
ット本体の外面全体に、溶射材料Aを溶射したもの。
Example 2: A thermal spray material A was sprayed on the entire outer surface of a cutter bit body having S45C as a base material.

【0076】実施例3:S25Cを基材とするカッタビ
ット本体の外面全体に、溶射材料Bを溶射したもの。
Example 3: A thermal spray material B was sprayed on the entire outer surface of a cutter bit body having S25C as a base material.

【0077】実施例8:超硬合金(E5種)を基材とす
るチップの外面に溶射材料Aを溶射し、S25Cを基材
とするカッタビット本体に取り付けたもの。
Example 8: A chip having a cemented carbide (E5 type) as a base material, the thermal spray material A being sprayed on the outer surface of the chip, and attached to a cutter bit main body having a S25C base material.

【0078】実施例9:超硬合金(E5種)を基材とす
るチップをブラスト処理した後、その外面に溶射材料A
を溶射し、S25Cを基材とするカッタビット本体に取
り付けたもの。
Example 9: After a chip having a cemented carbide (E5 class) as a base material was blasted, the thermal spray material A was applied to the outer surface of the chip.
Which is sprayed on and attached to the cutter bit body whose base is S25C.

【0079】実施例10:超硬合金(E5種)を基材と
するチップを、S25Cを基材とするカッタビット本体
に取り付けた後、チップおよびカッタビット本体の外面
に溶射材料Aを溶射したもの。
Example 10: A chip having a cemented carbide (E5 type) as a base material was attached to a cutter bit body having S25C as a base material, and then a thermal spray material A was sprayed on the outer surface of the chip and the cutter bit body. thing.

【0080】実施例11:超硬合金(E5種)を基材と
するチップを、S25Cを基材とするカッタビット本体
に取り付けて全体をブラスト処理した後、チップおよび
カッタビット本体の外面に溶射材料Aを溶射したもの。
Example 11: A chip made of cemented carbide (E5 type) as a base material was attached to a cutter bit body made of S25C as a base material, and the whole body was blasted. Then, thermal spraying was performed on the outer surface of the chip and the cutter bit body. Material A sprayed.

【0081】比較例1:S25Cを基材とするカッタビ
ット。
Comparative Example 1: A cutter bit based on S25C.

【0082】比較例2:超硬合金(E5種)を基材とす
るチップを、S25Cを基材とするカッタビット本体に
取り付けたもの。
Comparative Example 2: A chip having a cemented carbide (E5 type) as a base material mounted on a cutter bit body having S25C as a base material.

【0083】比較例3:超硬合金(E5種)を基材とす
るチップを、S25Cを基材とするカッタビット本体に
取り付け、肉盛り材料Dを用いて全体に肉盛りしたも
の。
Comparative Example 3: A chip made of cemented carbide (E5 type) as a base material was attached to a cutter bit body made of S25C as a base material, and the whole material was padded with a padding material D.

【0084】比較例4:超硬合金(E5種)を基材とす
るチップを、S25Cを基材とするカッタビット本体に
取り付けた後、チップおよびカッタビット本体の外面に
溶射材料Cを溶射したもの。
Comparative Example 4: A tip having a cemented carbide (E5 type) as a base material was attached to a cutter bit body having S25C as a base material, and then a thermal spray material C was sprayed on the outer surface of the chip and the cutter bit body. thing.

【0085】・溶射条件 溶射機 :TAFA社製HVOF溶射機JP−5000 酸素流量:1500scfh 灯油流量:6.0gph これら試料の評価方法は以下の通りである。-Spraying conditions Thermal sprayer: TAFA HVOF thermal sprayer JP-5000 Oxygen flow rate: 1500scfh Kerosene flow rate: 6.0 gph The evaluation method of these samples is as follows.

【0086】<湿式環境下における耐摩耗性試験>実施
例1〜11、比較例1〜4の試料について、特開200
0−180331号公報に記載の湿式摩耗試験機を用い
て、基準試料である炭素鋼STKM12Cの摩耗量(m
3)に対する各試料の摩耗量(mm3)を算出し、3回
行った試験結果を平均化することにより、湿式環境下に
おける各試料の耐摩耗性を評価した。試験条件および判
定基準は以下の通り。
<Abrasion Resistance Test in Wet Environment> Samples of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 were used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 200
Using the wet abrasion tester described in Japanese Patent Publication No. 0-180331, the abrasion amount (m of the carbon steel STKM12C, which is a reference sample, is measured.
calculating the wear amount of each sample (mm 3) for m 3), by averaging the three results of tests conducted to evaluate the abrasion resistance of each sample under a wet environment. The test conditions and criteria are as follows.

【0087】・試験条件 研 磨 材:A#8(商品名、サンゴバンセラミックス
マテリアルズ株式会社製) スラリー中の研磨材濃度:80重量% 試験時間 :200時間 揺動距離 :5.67×105mm ・判定基準 ◎:0.1未満 ○:0.1以上0.5未満 ×:0.5以上 ・結果 実施例1〜11は全て、比較例1〜4と比較して湿式環
境下における耐摩耗性が優れている。従って、本発明の
掘削用カッタビットによれば、連続掘削可能距離が著し
く向上することが分かる。
Test condition Polishing material: A # 8 (trade name, manufactured by Saint-Gobain Ceramics Materials Co., Ltd.) Concentration of polishing material in slurry: 80% by weight Test time: 200 hours Swing distance: 5.67 × 10 5 mm ・ Judgment criteria ◎: Less than 0.1 ○: 0.1 or more and less than 0.5 ×: 0.5 or more ・ Results All Examples 1 to 11 have resistance to wet environment compared to Comparative Examples 1 to 4. Excellent wear resistance. Therefore, according to the excavating cutter bit of the present invention, the continuous excavable distance is significantly improved.

【0088】<乾式環境下における耐摩耗性試験>実施
例1〜11、比較例1〜4の試料について、スガ式摩耗
試験機(JISH8682記載)を用いて、基準試料で
あるSS4400の摩耗量(mm3)に対する各試料の
摩耗量(mm3)を算出し、3回行った試験結果を平均
化することにより、乾式環境下における各試料の耐摩耗
性を評価した。試験条件および判定基準は以下の通り。
<Abrasion resistance test in a dry environment> For the samples of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4, using a Suga type abrasion tester (described in JIS H8682), the wear amount of SS4400 as a reference sample ( The wear resistance (mm 3 ) of each sample with respect to mm 3 ) was calculated, and the wear resistance of each sample in a dry environment was evaluated by averaging the test results of three times. The test conditions and criteria are as follows.

【0089】・試験条件 研磨紙 :SiC#180 荷 重 :3.15kgf 揺動回数:400回 ・判定基準 ◎:0.05未満 ○:0.05以上0.1未満 ×:0.1以上 ・結果 実施例1〜11の乾式環境下における耐摩耗性は、比較
例1〜4より優れている。
Test conditions Abrasive paper: SiC # 180 Load: 3.15 kgf Swing frequency: 400 times Criteria ◎: Less than 0.05 ○: 0.05 or more and less than 0.1 ×: 0.1 or more Results The wear resistance of Examples 1 to 11 under the dry environment is superior to that of Comparative Examples 1 to 4.

【0090】<溶射歩留試験>実施例1〜11および比
較例4の試料について、溶射による試料の重量増加を測
定し、供給した溶射材料の重量に対する比として溶射歩
留を評価した。判定基準は以下の通り。
<Spraying Yield Test> With respect to the samples of Examples 1 to 11 and Comparative Example 4, the weight increase of the sample due to thermal spraying was measured, and the thermal spraying yield was evaluated as a ratio to the weight of the supplied thermal spraying material. The criteria are as follows.

【0091】・判定基準 ◎:30%以上 ○:20%以上30%未満 ×:20%未満 ・結果 全ての試料とも基準は満たしているが、溶射角度が50
°である実施例7の試料は他の試料と比較して若干劣っ
ている。従って、溶射歩留を考慮すると溶射角度は50
°以上が好ましく、90°が最も好ましい。
Criteria ◎: 30% or more ○: 20% or more and less than 30% ×: less than 20% ・ Results All samples meet the criteria, but the spray angle is 50.
The sample of Example 7 having a temperature of 6 ° is slightly inferior to the other samples. Therefore, considering the spray yield, the spray angle is 50.
It is preferably equal to or greater than 90 °, and most preferably equal to 90 °.

【0092】<基材と溶射皮膜の密着性>実施例1〜1
1および比較例4の試料について、図4に示す落球試験
機Aを用いて、剥離耐久試験を行った。高さ(L)1m
より、内径(d)29.3mmのガイドパイプ1を通し
て、試料片2として設置した各試料に対して、衝突角度
(θ)60°の角度で、1回の試験において落下数
(n)500個の鋼球c(直径D:9.5mm、重量
3.32g)を連続的に落下、衝突させ、試料表面の溶
射皮膜に亀裂や剥離を生じるまでの耐久回数をカウント
した。4回の試験結果を平均化することで、基材(カッ
タビット本体)と溶射皮膜との密着性を評価した。判定
基準は以下の通り。
<Adhesiveness between Substrate and Thermal Spray Coating> Examples 1 to 1
A peeling durability test was performed on the samples of 1 and Comparative Example 4 using the falling ball tester A shown in FIG. Height (L) 1m
As a result, the number of drops (n) in one test was 500 pieces at a collision angle (θ) of 60 ° with respect to each sample installed as the sample piece 2 through the guide pipe 1 having an inner diameter (d) of 29.3 mm. Steel ball c (diameter D: 9.5 mm, weight 3.32 g) was continuously dropped and collided, and the number of times of durability until the thermal spray coating on the surface of the sample was cracked or peeled off was counted. The adhesion between the substrate (cutter bit body) and the thermal spray coating was evaluated by averaging the results of four tests. The criteria are as follows.

【0093】・判定基準 ◎:50回以上 ○:30回以上50回未満 ×:30回未満 ・結果 比較例4は基準を満たしていないが、実施例1〜11は
いずれも基準を満たしている。実施例4、7、8、10
が他の実施例と比較して若干劣っているがそれには以下
のような理由が考えられる。まず、実施例4については
膜厚が薄いことである。溶射皮膜の厚さが厚いほど密着
力には有利であり、この試験結果から膜厚は50μm以
上が好ましいことが分かる。また、加工時間やコスト等
を考慮すると、カッタビット本体の外面に形成する溶射
皮膜層の膜厚は300〜400μm程度が最も好まし
い。
Judgment criteria ◎: 50 times or more ○: 30 times or more and less than 50 times ×: less than 30 times ・ Results Comparative Example 4 does not satisfy the criteria, but Examples 1 to 11 all satisfy the criteria. . Examples 4, 7, 8, 10
Is slightly inferior to the other examples, but the following reasons can be considered. First, in Example 4, the film thickness is thin. The thicker the sprayed coating is, the more advantageous it is for the adhesion, and the results of this test show that the film thickness is preferably 50 μm or more. Further, in consideration of processing time, cost and the like, the film thickness of the thermal spray coating layer formed on the outer surface of the cutter bit body is most preferably about 300 to 400 μm.

【0094】次に、実施例7については、溶射角度が小
さいことである。密着力も上記溶射歩留と同様に、溶射
角度が90°に近づくほど優れている。従って、この点
からも、カッタビット本体に対する溶射角度は50°以
上が好ましく、90°が最も好ましいことが分かる。
Next, in Example 7, the spray angle is small. Similar to the thermal spray yield, the adhesive force is also excellent as the thermal spray angle approaches 90 °. Therefore, also from this point, it is understood that the spray angle with respect to the cutter bit body is preferably 50 ° or more, and most preferably 90 °.

【0095】次に、実施例8および10についてはブラ
スト処理を行っていない点である。超硬合金からなるチ
ップに対する溶射皮膜層の密着力は、炭素鋼からなるカ
ッタビット本体に対する密着力よりも小さくなるため、
チップの外面に形成された溶射皮膜層に剥離等が発生す
るものである。従って、チップをカッタビット本体に取
り付ける場合、溶射前に溶射面のブラスト処理を行うこ
とが好ましい。
Next, the blast treatment is not performed in the eighth and tenth embodiments. Since the adhesion of the thermal spray coating layer to the tip made of cemented carbide is smaller than the adhesion to the cutter bit body made of carbon steel,
The thermal spray coating layer formed on the outer surface of the chip is peeled off. Therefore, when the chip is attached to the cutter bit body, it is preferable to blast the sprayed surface before spraying.

【0096】<耐衝撃性(欠け)>実施例1〜11およ
び比較例1〜4の試料について、図5に示す落球試験機
Bを用いて、耐衝撃性試験(欠け)を行った。高さ
(L)1.5mより、試験片2として設置した各試料に
対して、衝突角度(θ)90°の角度で、3kgの荷重
をかけた大きな曲率の落球体C(φ12mm)を落下、
衝突させ、試料自身あるいは試料表面の溶射皮膜に欠け
亀裂または剥離を生じるまでの耐久回数をカウントし
た。4回の試験結果を平均化することで、試料の耐衝撃
性を評価した。判定基準は以下の通り。
<Impact resistance (chip)> The samples of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to an impact resistance test (chip) using a falling ball tester B shown in FIG. From a height (L) of 1.5 m, a falling sphere C (φ12 mm) having a large curvature applied with a load of 3 kg is dropped onto each sample set as the test piece 2 at an angle of collision angle (θ) of 90 °. ,
The number of times of durability was counted until the sample was collided and cracked or peeled off on the sample itself or the sprayed coating on the sample surface. The impact resistance of the sample was evaluated by averaging the test results of four times. The criteria are as follows.

【0097】・判定基準 ◎:50回以上 ○:30回以上50回未満 ×:30回未満 ・結果 実施例1〜11および比較例1、3については基準を満
たしていたが、比較例2、4については基準を満たすこ
とができなかった。これは、超硬合金からなるチップが
脆く、欠けてしまうためである。なお、実施例8〜11
が実施例1〜7と比較して若干劣っているが、これはチ
ップと溶射皮膜層との粘着力が、カッタビット本体と溶
射皮膜層との粘着力よりも若干劣ることが原因であると
考えられる。しかしながら、実施例8〜11についても
耐衝撃性の基準は満たしている。
Criteria A: 50 times or more O: 30 times or more and less than 50 times x: less than 30 times-Results Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 3 satisfied the criteria, but Comparative Example 2, No. 4 could not meet the standard. This is because the chip made of cemented carbide is fragile and chipped. In addition, Examples 8-11
Is slightly inferior to Examples 1 to 7, but this is because the adhesive force between the chip and the thermal spray coating layer is slightly inferior to the adhesive force between the cutter bit body and the thermal spray coating layer. Conceivable. However, also in Examples 8 to 11, the impact resistance standard is satisfied.

【0098】<チップ脱落試験>実施例8〜11および
比較例2〜4の試料について、実際に掘削時に受ける衝
撃を想定して、チップ取り付け部に、掘削時にかかる衝
撃と同等の衝撃を、掘削長に見合った回数だけ繰り返し
加えて、チップの脱落の有無を確認した。判定基準は以
下の通り。
<Tip dropping test> With respect to the samples of Examples 8 to 11 and Comparative Examples 2 to 4, assuming the impact that is actually received during excavation, the tip attachment portion is subjected to an impact equivalent to the impact applied during excavation. It was repeatedly added as many times as required for the length, and it was confirmed whether or not the chip had fallen off. The criteria are as follows.

【0099】○:脱落なし ×:脱落あり ・結果 実施例8〜11および比較例3、4についてはチップの
脱落は発生せず、基準を満たしていた。比較例2のみチ
ップの脱落が発生し、基準を満たすことができなかっ
た。
◯: No falling off ×: Falling off-results In Examples 8 to 11 and Comparative Examples 3 and 4, no chips fell off, which satisfied the criteria. Only in Comparative Example 2, the chip fell off and the standard could not be satisfied.

【0100】<総合評価>上述した全ての試験結果に加
工性、コストを考慮して総合評価を行った。
<Comprehensive Evaluation> Comprehensive evaluation was performed on all the test results described above in consideration of workability and cost.

【0101】表1に示すように実施例1〜11について
は、若干の優劣は見られるものの、いずれの試験の判定
基準も満たしており、掘削用カッタビットとして優れて
いることが分かる。
As shown in Table 1, Examples 1 to 11 have some superiority and inferiority, but satisfy the judgment criteria of all the tests, indicating that they are excellent as excavating cutter bits.

【0102】一方、比較例1〜4については、各々基準
を満たしていない試験があり、実施例1〜11と比較す
ると、掘削用カッタビットとして劣っていることが分か
る。
On the other hand, with respect to Comparative Examples 1 to 4, there are tests that do not meet the respective criteria, and it is understood that when compared with Examples 1 to 11, the cutter bit for excavation is inferior.

【0103】これまで、カッタビットはティースビット
タイプとして図示、説明してきたが、本発明はこの点に
おいて限定されず、図6(a)に示すローラビット30
や、図6(b)に示すシェルビット31等、あらゆるタ
イプのカッタビットに適用できるものである。ローラビ
ット30やシェルビット31に適用する場合において
も、ティースビットの場合と同様に、チップ32を取り
付けずにカッタビット本体33の外面に溶射皮膜層35
を形成してもよいし、チップ32とカッタビット本体3
3の外面に溶射皮膜層35を形成する、あるいはチップ
32の外面にのみ溶射皮膜層35を形成するようにして
も良い。なお、図6(a)および図6(b)では、チッ
プ32およびカッタビット本体33の外面に溶射皮膜層
35を形成した例を示している。
Up to now, the cutter bit has been shown and described as a tooth bit type, but the present invention is not limited in this respect, and the roller bit 30 shown in FIG.
Alternatively, it can be applied to all types of cutter bits such as the shell bit 31 shown in FIG. When applied to the roller bit 30 and the shell bit 31, as in the case of the teeth bit, the thermal spray coating layer 35 is formed on the outer surface of the cutter bit body 33 without attaching the tip 32.
May be formed, or the chip 32 and the cutter bit body 3 may be formed.
The thermal spray coating layer 35 may be formed on the outer surface of the chip 3, or the thermal spray coating layer 35 may be formed only on the outer surface of the chip 32. 6A and 6B show an example in which the thermal spray coating layer 35 is formed on the outer surfaces of the tip 32 and the cutter bit body 33.

【0104】更に、これまでシールド掘進機のカッタビ
ットとして説明してきたが、本発明はこの点において限
定されず、TBMやロードヘッダー等、あらゆるタイプ
の地中掘削機のカッタビットに適用できるものである。
Further, although the cutter bit of the shield machine has been described so far, the present invention is not limited in this respect, and can be applied to the cutter bit of all types of underground excavators such as TBM and road header. is there.

【0105】更に、溶射用粉末を製造するのに使用され
るサーメット粉末は、WC、CrCおよびNiを主成分
とするものを用いるとして説明したが、WC、Coおよ
びCrを主成分とするサーメット粉末を代わりに使用し
ても同様の効果を得ることができる。
Further, the cermet powder used for producing the thermal spraying powder has been described as having WC, CrC and Ni as the main components, but the cermet powder having WC, Co and Cr as the main components is used. The same effect can be obtained by using instead.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、カッタビ
ットを交換することなく連続して長距離掘削を行うこと
ができ、工期の短期化およびコスト低減を可能にすると
いった優れた効果を発揮するものである。
In summary, according to the present invention, it is possible to continuously excavate a long distance without exchanging the cutter bit, and it is possible to shorten the construction period and reduce the cost. It is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る掘削用カッタビット
の正面図である。
FIG. 1 is a front view of an excavating cutter bit according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は、本発明の一実施形態に係る掘削用カ
ッタビットであり、プレートタイプのチップが取り付け
られた掘削用カッタビットの正面図である。(b)は、
本発明の一実施形態に係る掘削用カッタビットであり、
インサートタイプのチップが取り付けられた掘削用カッ
タビットの正面図である。
FIG. 2A is a front view of a drill bit for excavation according to an embodiment of the present invention, to which a plate type tip is attached. (B) is
A cutting bit for excavation according to an embodiment of the present invention,
It is a front view of the excavation cutter bit with which the insert type tip was attached.

【図3】(a)は、プレートタイプのチップが取り付け
られた掘削用カッタビットにおいて、チップの外面にの
み溶射皮膜層を形成した形態を示す正面図である。
(b)は、インサートタイプのチップが取り付けられた
掘削用カッタビットにおいて、チップの外面にのみ溶射
皮膜層を形成した形態を示す正面図である。
FIG. 3A is a front view showing a form in which a thermal spray coating layer is formed only on the outer surface of the tip in the excavating cutter bit to which the plate type tip is attached.
(B) is a front view showing a form in which a thermal spray coating layer is formed only on the outer surface of the tip in the excavating cutter bit to which the insert type tip is attached.

【図4】溶射皮膜の剥離耐久試験に使用した落球試験機
Aの概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a falling ball tester A used for a peeling durability test of a sprayed coating.

【図5】耐衝撃性試験に使用した落球試験機Bの概略図
である。
FIG. 5 is a schematic view of a falling ball tester B used in an impact resistance test.

【図6】(a)は、本発明をローラビットに適用した例
を示す上半分断面正面図である。(b)は、本発明をシ
ェルビットに適用した例を示す正面図である。
FIG. 6A is an upper half sectional front view showing an example in which the present invention is applied to a roller bit. (B) is a front view showing an example in which the present invention is applied to a shell bit.

【図7】従来の掘削用カッタビットの正面図である。FIG. 7 is a front view of a conventional excavating cutter bit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 掘削用カッタビット 15 カッタビット本体 16 溶射皮膜層 10 excavating cutter bits 15 cutter bit body 16 Thermal spray coating layer

フロントページの続き (72)発明者 五日市 剛 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領2丁目1 番地の1 株式会社フジミインコーポレー テッド内 (72)発明者 大澤 悟 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領2丁目1 番地の1 株式会社フジミインコーポレー テッド内 (72)発明者 朝隈 正雄 大阪府大阪市天王寺区夕陽丘町4番11号 株式会社森本組内 (72)発明者 巽 紘伸 大阪府大阪市天王寺区夕陽丘町4番11号 株式会社森本組内 Fターム(参考) 2D054 BB05 4K031 AA05 AB03 BA01 CB21 CB22 CB45 DA01 Continued front page    (72) Inventor Tsuyoshi Itsukaichi             2-chome, 1 territory, Nishibiwajima-cho, Nishikasugai-gun, Aichi prefecture             Address 1 Fujimi Incorporated             In Ted (72) Inventor Satoru Osawa             2-chome, 1 territory, Nishibiwajima-cho, Nishikasugai-gun, Aichi prefecture             Address 1 Fujimi Incorporated             In Ted (72) Inventor Masao Asakuma             4-11 Yuhigaoka-cho, Tennoji-ku, Osaka City, Osaka Prefecture             Morimoto group (72) Inventor Hironobu Tatsumi             4-11 Yuhigaoka-cho, Tennoji-ku, Osaka City, Osaka Prefecture             Morimoto group F-term (reference) 2D054 BB05                 4K031 AA05 AB03 BA01 CB21 CB22                       CB45 DA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド掘進機等の地中掘削機に用いら
れる掘削用カッタビットにおいて、 炭素鋼やクロム・モリブデン鋼等でカッタビット本体を
形成し、 該カッタビット本体の外面に、サーメット粉末と、Ni
あるいはNiとCrを含んだ金属粉末とを混合した溶射
用粉末を溶射して溶射皮膜層を形成したことを特徴とす
る掘削用カッタビット。
1. In a cutter bit for excavation used in an underground excavator such as a shield machine, a cutter bit body is formed of carbon steel, chrome molybdenum steel or the like, and cermet powder is formed on the outer surface of the cutter bit body. , Ni
Alternatively, a cutter bit for excavation, characterized in that a spray coating layer is formed by spraying a spraying powder in which Ni and a metal powder containing Cr are mixed.
【請求項2】 上記カッタビット本体に超硬合金等から
なるチップを取り付け、上記溶射皮膜層を上記カッタビ
ット本体およびチップの外面に形成するようにした請求
項1記載の掘削用カッタビット。
2. A cutter bit for excavation according to claim 1, wherein a tip made of cemented carbide or the like is attached to the main body of the cutter bit, and the sprayed coating layer is formed on the outer surface of the main body of the cutter bit and the tip.
【請求項3】 超硬合金等からなるチップの外面に上記
溶射皮膜層を形成し、これを上記カッタビット本体に取
り付けるようにした請求項1記載の掘削用カッタビッ
ト。
3. The cutter bit for excavation according to claim 1, wherein the sprayed coating layer is formed on the outer surface of the tip made of cemented carbide or the like, and is attached to the cutter bit body.
【請求項4】 タングステンカーバイド、クロムカーバ
イドおよびNi、またはタングステンカーバイド、Co
およびCrを主成分とするサーメット粉末と、CrとN
iの合計が金属粉末全体の重量に対して90%以上を占
め、かつ、Crの含有量が金属粉末全体の重量に対して
0〜55%である金属粉末を、溶射用粉末全体の重量に
対し各々80〜97%、3〜20%の含有量となるよう
添加、混合した溶射用粉末を溶射して上記溶射皮膜層を
形成したことを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載
の掘削用カッタビット。
4. Tungsten carbide, chrome carbide and Ni, or tungsten carbide, Co
And cermet powder containing Cr as the main component, and Cr and N
A metal powder in which the sum of i accounts for 90% or more with respect to the total weight of the metal powder, and the content of Cr is 0 to 55% with respect to the total weight of the metal powder, The sprayed coating layer is formed by spraying a spraying powder which is added and mixed so that the content is 80 to 97% and 3 to 20%, respectively. Cutter bit for excavation.
JP2001224612A 2001-07-25 2001-07-25 Cutter bit for excavation Pending JP2003035090A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001224612A JP2003035090A (en) 2001-07-25 2001-07-25 Cutter bit for excavation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001224612A JP2003035090A (en) 2001-07-25 2001-07-25 Cutter bit for excavation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003035090A true JP2003035090A (en) 2003-02-07

Family

ID=19057741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001224612A Pending JP2003035090A (en) 2001-07-25 2001-07-25 Cutter bit for excavation

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003035090A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011031247A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Mishima Kosan Co Ltd Mold for continuous casting and method for manufacturing the same
JP2014163220A (en) * 2013-02-25 2014-09-08 Liebherr-Mining Equipment Colmar Sas Excavator bucket and earth moving machine
JP2014523963A (en) * 2011-06-10 2014-09-18 スルザー メトコ ヴォカ ゲーエムベーハー Spray powder mainly composed of tungsten carbide, and substrate having a thermal spray layer mainly composed of tungsten carbide
JP2015183203A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 三島光産株式会社 Continuous casting mold and method for manufacturing the same
JPWO2013176058A1 (en) * 2012-05-21 2016-01-12 株式会社フジミインコーポレーテッド Cermet powder
CN106284275A (en) * 2015-06-26 2017-01-04 株式会社奥特-塞特 Augers and manufacture method thereof and abrasion prevention method
JP2018504521A (en) * 2014-12-10 2018-02-15 フェストアルピーネ プレジション ストリップ アーベーVoestalpine Precision Strip Ab Long-life cermet coated creping blade
CN109514061A (en) * 2018-11-29 2019-03-26 洛阳金鹭硬质合金工具有限公司 A kind of bead-welding technology of wear-resisting cutter ring
JP2020528530A (en) * 2017-07-25 2020-09-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh Brake discs and how to manufacture brake discs
KR200494681Y1 (en) * 2021-04-16 2021-12-01 주식회사 세화테크 Bite tip of agitating bit for ground excavation with improved maintainability

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011031247A (en) * 2009-07-29 2011-02-17 Mishima Kosan Co Ltd Mold for continuous casting and method for manufacturing the same
US9624995B2 (en) 2011-06-10 2017-04-18 Oerlikon Metco Woka Gmbh Tungsten-carbide-based spray powder, and a substrate with a tungsten-carbide-based thermally sprayed layer
JP2014523963A (en) * 2011-06-10 2014-09-18 スルザー メトコ ヴォカ ゲーエムベーハー Spray powder mainly composed of tungsten carbide, and substrate having a thermal spray layer mainly composed of tungsten carbide
JPWO2013176058A1 (en) * 2012-05-21 2016-01-12 株式会社フジミインコーポレーテッド Cermet powder
JP2017150090A (en) * 2012-05-21 2017-08-31 株式会社フジミインコーポレーテッド Cermet powder body and method of forming flame spray coating film
JP2014163220A (en) * 2013-02-25 2014-09-08 Liebherr-Mining Equipment Colmar Sas Excavator bucket and earth moving machine
JP2015183203A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 三島光産株式会社 Continuous casting mold and method for manufacturing the same
JP2018504521A (en) * 2014-12-10 2018-02-15 フェストアルピーネ プレジション ストリップ アーベーVoestalpine Precision Strip Ab Long-life cermet coated creping blade
JP2017008683A (en) * 2015-06-26 2017-01-12 株式会社オートセット Screw point, method for manufacturing the same, and abrasion preventing method for the same
CN106284275A (en) * 2015-06-26 2017-01-04 株式会社奥特-塞特 Augers and manufacture method thereof and abrasion prevention method
JP2020528530A (en) * 2017-07-25 2020-09-24 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh Brake discs and how to manufacture brake discs
CN109514061A (en) * 2018-11-29 2019-03-26 洛阳金鹭硬质合金工具有限公司 A kind of bead-welding technology of wear-resisting cutter ring
KR200494681Y1 (en) * 2021-04-16 2021-12-01 주식회사 세화테크 Bite tip of agitating bit for ground excavation with improved maintainability

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3952252B2 (en) Powder for thermal spraying and high-speed flame spraying method using the same
US8034153B2 (en) Wear resistant low friction coating composition, coated components, and method for coating thereof
US20080164070A1 (en) Reinforcing overlay for matrix bit bodies
EP2324140B1 (en) Wear part with hard facing
Jones et al. A comparison of the abrasive wear behaviour of HVOF sprayed titanium carbide-and titanium boride-based cermet coatings
CN102165081B (en) Hard-metal
Wirojanupatump et al. The influence of HVOF powder feedstock characteristics on the abrasive wear behaviour of CrxCy–NiCr coatings
EP2591147B1 (en) Hard face structure and body comprising same
CN103290403B (en) A kind of method preparing high-content WC enhancing alloy powder coating
JP2013529250A (en) Hard surface structure and main body including the same
JP2003035090A (en) Cutter bit for excavation
US11819913B2 (en) Wear resistant layer
JP2003105517A (en) Construction method for protecting and repairing concrete
JP2002173758A (en) Powder for flame spraying and parts with flame sprayed coating by using the powder
Arensburger et al. Coatings deposited by the high-velocity flame spraying method
RU2773177C2 (en) Wear-resistant layer
Blatchford et al. Production and characterization of HVOF sprayed NiCr-TiC coatings using SHS powder feedstock
JP2004003325A (en) Pick for digging
JP2003166042A (en) Powder for thermal spraying
KR20010017862A (en) Titanium carbide/tungsten boride coatings
JP2005330569A (en) Method for forming thermal-sprayed film, and layered body

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20041007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20041007