JP2008000763A - 硬化肉盛層形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる硬化肉盛層形成方法は、炭素鋼からなる溶加材を溶融させて母材上に溶融池を生成する工程S1と、炭化物又は炭窒化物を含有する硬質粒子を溶融池に供給する工程S2と、溶融池が凝固することにより母材上に形成され硬質粒子を未溶融状態で含有すると共に硬質粒子の一部が溶融した硬化肉盛層を得る工程S3と、母材および硬化肉盛層を焼き入れする工程S4とを備える。
【選択図】図2
Description
〔母材4および溶接ワイヤ7の種類〕
母材4は、SH30製(NiCrMo鋼)であり、重量%で、C:0.25〜0.30%、Si:1.20〜1.60%、Mn:0.8〜1.0%、Ni:0.25〜0.35%、Cr:1.85〜2.15%、Mo:0.30〜0.40%、Al:0.03〜0.3%を含有し、残りがFeおよび不可避不純物からなる。
〔溶接条件〕
溶接電流:330〜350A
溶接電圧:33V
溶接入熱:15.4〜15.6kJ/cm
溶接速度(トーチ5の移動速度):42〜45cm/min
なお、シールドガスとして、CO2を毎分30リットル供給する。
〔硬質粒子2供給ノズル6の移動条件〕
ウィービング波形:sin波
ウィービング周波数:3.0Hz
ウィービング幅:8.0〜9.8mm
硬質粒子2供給ノズル6とアーク発生部分までの距離L2:25mm
〔硬質粒子2の種類〕
硬質粒子2として、WC−Coを主成分とする超硬粒(比重14.5g/cm3)を用いた。この超硬粒は、超硬合金のスローアウェイチップ廃材の破砕粒から得られたものである。硬質粒子2に関する他の条件は以下の通りである。
硬質粒子2の供給量:306.5g/min
粒子供給総体積:21.1cm3/min
硬質粒子2の含有率:38.5%
なお、硬質粒子2の含有率は、硬化肉盛層3の総断面積における硬質粒子2の断面積の割合を示すものであり、硬質粒子2の硬化肉盛層3への溶け混みを考慮しない見かけの含有率である。
〔熱処理条件〕
焼き入れ条件:950℃で1時間加熱した後、水冷
焼き戻し条件:200℃で3時間加熱した後、放冷
〔結果〕
焼き入れ前の硬化肉盛層3では、硬質粒子2が未溶融で残存していると共に、母相は、残留オーステナイトが非常に多い組織となる。また、硬化肉盛層3に亀裂は発生しない。
硬質粒子2として、WC−Coを主成分とする超硬粒と、TiCおよびTiCN−Niを主成分とするサーメット粒とを混合したものを用いた。超硬粒については、実施例1と同様である。サーメット粒は、サーメットスローアウェイチップ廃材の破砕粒から得られたものである。サーメット粒の粒径は0.71〜2.36mmである。
〔結果〕
この場合も、実施例1と同様に、硬度が向上していると共に亀裂が発生していない硬化肉盛層3が得られる。また、1〜5μmの粒状のTiC又はTiCNが均一に析出し、硬質粒子2に超硬粒のみが配合された実施例1と比べて、母相のオーステナイトやマルテンサイトの組織が微細化する。また、実施例1のように、超硬粒の配合率が高いと、高い硬度が得られる一方で脆弱な(W,Fe)共晶炭化物が析出し易くなるが、硬度と靱性とのバランスの観点からは本実施例の配合率がより望ましいと考えられる。
硬質粒子2として、超硬粒とサーメット粒とを第2実施例とは異なる配合率で混合したものを用いた。
〔結果〕
この場合も、実施例1と同様に、硬度が向上していると共に亀裂が発生していない硬化肉盛層3が得られる。また、第2実施例と同様に、1〜5μmの粒状のTiCが均一に析出し、硬質粒子2に超硬粒のみが配合された実施例1と比べて、母相のオーステナイトやマルテンサイトの組織が微細化する。また、実施例1よりも(W,Fe)共晶炭化物の析出量が少なくなる。さらに、焼き入れにより母材4の硬度も向上する。
〔結果〕
この場合も、実施例1と同様に、硬度が向上していると共に亀裂が発生していない硬化肉盛層3が得られる。また、第2実施例および第3実施例と同様に、1〜5μmの粒状のTiC又はTiCNが均一に析出し、硬質粒子2に超硬粒のみが配合された実施例1と比べて、母相のオーステナイトやマルテンサイトの組織が微細化する。また、実施例1よりも(W,Fe)共晶炭化物の析出量が少なくなる。さらに、焼き入れにより母材4の硬度も向上する。
〔結果〕
この場合も、実施例1と同様に、硬度が向上していると共に亀裂が発生していない硬化肉盛層3が得られる。さらに、焼き入れにより母材4の硬度も向上している。
Claims (4)
- 炭素鋼からなる溶加材を溶融させて母材上に溶融池を生成する工程と、
炭化物又は炭窒化物を含有する硬質粒子を前記溶融池に供給する工程と、
前記溶融池が凝固することにより、前記母材上に形成され前記硬質粒子を未溶融状態で含有すると共に前記硬質粒子の一部が溶融した硬化肉盛層を得る工程と、
前記母材および前記硬化肉盛層を焼き入れする工程と、
を備える硬化肉盛層形成方法。 - 前記硬質粒子は、前記炭化物としてWCを含有する、
請求項1に記載の硬化肉盛層形成方法。 - 前記硬質粒子は、WCを含有する第1粒子と、TiC又はTiCNを含有する第2粒子とを有する、
請求項1または2に記載の硬化肉盛層形成方法。 - 前記母材および前記硬化肉盛層を焼き入れする工程では、前記硬化肉盛層が得られる際の入熱によって生成した脆弱な熱影響組織を消失させると共に、前記硬化肉盛層を硬化させる、
請求項1から3のいずれかに記載の硬化肉盛層形成方法。
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