JP2751776B2 - Titanium alloy cladding powder with excellent seawater resistance and wear resistance - Google Patents

Titanium alloy cladding powder with excellent seawater resistance and wear resistance

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JP2751776B2
JP2751776B2 JP5017667A JP1766793A JP2751776B2 JP 2751776 B2 JP2751776 B2 JP 2751776B2 JP 5017667 A JP5017667 A JP 5017667A JP 1766793 A JP1766793 A JP 1766793A JP 2751776 B2 JP2751776 B2 JP 2751776B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、TiまたはTi合金部材表
面に形成させる耐海水性および耐摩耗性に優れた硬化肉
盛り層を形成するための肉盛用粉末に関するものであ
る。本発明にかかる肉盛用粉末を使用することによって
得られた硬化肉盛り層を設けたチタン合金部材は優れた
耐海水性および耐摩耗性を発揮することから海水の取水
口等に用いることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cladding powder for forming a hardfacing layer having excellent seawater resistance and abrasion resistance formed on the surface of a Ti or Ti alloy member. Since the titanium alloy member provided with the hardfacing layer obtained by using the cladding powder according to the present invention exhibits excellent seawater resistance and abrasion resistance, it can be used for a seawater intake port or the like. it can.

【0002】[0002]

【従来の技術】チタン合金は海水による腐食に優れた耐
食性を示す材料として知られているが、欠点としては実
際の使用環境下での摩耗が激しく長期間の使用に耐えな
いことが指摘されている。
2. Description of the Related Art Titanium alloy is known as a material exhibiting excellent corrosion resistance against corrosion by seawater. However, it has been pointed out that a disadvantage is that it is severely worn in an actual use environment and cannot be used for a long time. I have.

【0003】ところで、Ti合金の耐摩耗性を向上させる
方法として、従来、メッキ、CVD 、PVD 等によりNi−P
皮膜、TiN、TiC硬質皮膜を表面に付着させる方法が知
られているが、これらは金属同士が摺動し摩耗するよう
な苛酷な条件下ではさほど効力を発揮しない。
Meanwhile, as a method of improving the wear resistance of a Ti alloy, Ni-P has been conventionally used by plating, CVD, PVD or the like.
A method of adhering a coating, a TiN, or a TiC hard coating on the surface is known, but they do not exert much effect under severe conditions in which metals slide and wear.

【0004】一方、金属材料の耐摩耗性を改善する方法
として肉盛り法も知られており、例えばTiあるいはTi合
金粉末とW2C を高エネルギービームでTiあるいはTi合金
上に硬化肉盛り層を形成させる方法が、特開平2−1293
30号公報に開示されているが、海水環境で用いるとW2C
が耐海水性に劣るため、乾式環境で示す高耐摩耗性が海
水中では発揮されない。
On the other hand, as a method of improving the wear resistance of a metal material, a cladding method is also known. For example, a hard cladding layer is formed on a Ti or Ti alloy by using Ti or Ti alloy powder and W 2 C with a high energy beam. Is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-1293.
Although disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 30, the use of W 2 C
Is poor in seawater resistance, so that the high wear resistance shown in a dry environment is not exhibited in seawater.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、海水
環境でも優れた耐食性を示し、かつ金属摩耗に耐える硬
化肉盛り層を形成するための肉盛用粉末を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a build-up powder for forming a hardened build-up layer which exhibits excellent corrosion resistance even in a seawater environment and resists metal wear.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らが、上述の課
題解決を求めて検討を行ったところ、前述のようにTi合
金マトリックスにタングステンカーバイドを分散させる
と、タングステンカーバイド自身の海水耐食性が劣るこ
とから、硬化肉盛層の耐海水性が劣化するが、この耐海
水性を改善するため種々の添加元素を検討した結果、Cr
を1〜10重量%(Cr3C2であれば2 〜20重量%) 、さらに
必要により白金族元素の一種以上を単独または合計で0.
01〜1.5 wt%添加すれば、さらにNiおよび/またはCoを
合計で0.1 〜6重量%添加すれば、耐摩耗性を損なうこ
となく、耐食性を改善できることを見い出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, when tungsten carbide is dispersed in a Ti alloy matrix as described above, the seawater corrosion resistance of tungsten carbide itself is reduced. The seawater resistance of the hardfacing layer deteriorates due to the inferiority, but as a result of examining various additive elements to improve this seawater resistance,
1 to 10% by weight (2 to 20% by weight in the case of Cr 3 C 2 ), and if necessary, one or more of platinum group elements alone or in a total of 0.1
It has been found that the corrosion resistance can be improved without impairing the abrasion resistance by adding Ni and / or Co in a total amount of 0.1 to 6% by weight if added in an amount of 01 to 1.5 wt%.

【0007】すなわち、本発明者らの知見によれば、チ
タンまたはチタン合金用肉盛り材としてTi-WC-Cr系粉末
が特に有効であり、さらに白金族元素、Ni、Coの少なく
とも1種を配合することでさらに耐海水性が向上するの
である。
That is, according to the findings of the present inventors, Ti-WC-Cr-based powder is particularly effective as a cladding material for titanium or a titanium alloy, and at least one of a platinum group element, Ni, and Co is used. By blending, the seawater resistance is further improved.

【0008】よって、本発明の要旨とするところは、重
量%で、TiまたはTi合金粉末:15〜49重量%、Cr粉末:
1〜10重量%および/ またはCr3C2 粉末:2 〜20重量
%、およびタングステンカーバイド粉末:残部から成る
耐食耐摩耗性に優れるチタン合金肉盛用粉末である。
Accordingly, the gist of the present invention is that, in terms of% by weight, Ti or Ti alloy powder: 15 to 49% by weight, Cr powder:
1 to 10% by weight and / or Cr 3 C 2 powder: 2 to 20% by weight, and tungsten carbide powder: The balance is a titanium alloy overlay powder having excellent corrosion and wear resistance.

【0009】このチタン合金肉盛用粉末は、さらに白金
族元素粉末を含み、その含有量が全粉末に対して0.01〜
1.5 重量%であっても、および/または、このチタン合
金肉盛用粉末が、Ni粉末および/またはCo粉末を含み、
その合計含有量が全粉末に対して0.1 〜6 重量%であっ
てもよい。
[0009] The titanium alloy overlay powder further contains a platinum group element powder, the content of which is 0.01 to 10% of the total powder.
1.5% by weight and / or the titanium alloy cladding powder comprises Ni powder and / or Co powder,
Its total content may be from 0.1 to 6% by weight, based on the total powder.

【0010】[0010]

【作用】次に、本発明において肉盛用の粉末組成を上述
のように限定した理由を説明する。なお、本明細書にお
いて特にことわりはない限り、「%」は「重量%」であ
る。
Next, the reason why the powder composition for overlaying in the present invention is limited as described above will be described. In this specification, “%” is “% by weight” unless otherwise specified.

【0011】TiあるいはTi合金粉末:TiあるいはTi合金
上に硬化肉盛りする際のバインダの役目をし、15%未満
では、そのバインダ効果が不十分であることから、最低
必要量を15%とした。上限量を49%としたのは、後述す
るように、硬化肉盛り層としての十分な硬さはW2C 量と
して、好ましくは50%以上が配合され、耐海水性を確保
するためには、Cr添加量が1%以上必要であることか
ら、49%を上限量とした。
[0011] Ti or Ti alloy powder: plays a role of a binder at the time of hardfacing on Ti or Ti alloy. If less than 15%, the binder effect is insufficient, so the minimum required amount is 15%. did. The reason why the upper limit is set to 49% is that, as will be described later, sufficient hardness as a hardfacing layer is W 2 C amount, preferably 50% or more is blended. Since the Cr content is required to be 1% or more, the upper limit is set to 49%.

【0012】なお、硬化肉盛り層を設けるTi合金の種類
は特に選ぶものではなく、純チタン材であってもまたい
かなるチタン合金材であってもよい。それらの合金を例
示すれば、Ti-6Al-4V 、Ti-3Al-2.5V 等の( α+β) 型
Ti合金、Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr、Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-3Al
-8V-6Cr-4Zr-4Mo 等のβ型Ti合金等がある。
The type of the Ti alloy for providing the hardfacing layer is not particularly limited, and may be a pure titanium material or any titanium alloy material. Examples of these alloys include (α + β) type Ti-6Al-4V, Ti-3Al-2.5V, etc.
Ti alloy, Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr, Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-3Al
Β-type Ti alloys such as -8V-6Cr-4Zr-4Mo.

【0013】Cr粉末および/ またはCr3C2 粉末:Crは、
金属クロムあるいはCr3C2 の形態で添加して、硬化肉盛
層では固溶Crとして存在するが、これはチタンの不動態
化を促進する効果がある。
Cr powder and / or Cr 3 C 2 powder: Cr is
When added in the form of chromium metal or Cr 3 C 2 , it exists as solid solution Cr in the hardfacing layer, which has the effect of promoting passivation of titanium.

【0014】Cr粉末:Cr粉末の添加効果は、重量%で1
%以上の添加で効果が発揮される。しかし、10%をこえ
る添加は靱性を低下させる作用があり、その添加量は1
〜10%が良好である。好ましくは、3〜7%である。
Cr powder: The effect of adding Cr powder is 1% by weight.
% Is effective. However, the addition exceeding 10% has the effect of lowering the toughness, and the addition amount is 1%.
~ 10% is good. Preferably, it is 3 to 7%.

【0015】Cr3C2 粉末:Cr3C2は肉盛りすると、CrはT
iマトリックス中に固溶し、CはTiC として析出する。
そして固溶したCrはチタンの不動態化を促進する効果が
ある。その効果はCr3C2 の2%以上の添加で表れる。し
かし、20%を超える添加は靱性を低下させる作用があ
り、2 〜20%が良好である。より好ましくは5〜12%で
ある。
Cr 3 C 2 powder: When Cr 3 C 2 is overlaid, Cr becomes T
i dissolves in the matrix and C precipitates as TiC.
The dissolved Cr has the effect of promoting the passivation of titanium. The effect is exhibited by the addition of 2% or more of Cr 3 C 2 . However, the addition exceeding 20% has the effect of reducing toughness, and 2 to 20% is good. More preferably, it is 5 to 12%.

【0016】タングステンカーバイド粉末:各種炭化物
の中では融点が高く、未溶解で多量にTi合金マトリック
ス中に分散させることが出来、高い耐摩耗性が得られる
ため、従来も肉盛用粉末配合材として用いられている。
さらにタングステンカーバイドはそれ自身、低摩耗係数
をもった物質であり、摺動金属との摩擦力を減少できる
から、この点でも有利である。例えば、軸受けスリーブ
は極めて高い耐摩耗性が要求される部品である。
Tungsten carbide powder: High melting point among various carbides, undissolved and can be dispersed in a large amount in Ti alloy matrix, and high abrasion resistance can be obtained. Used.
Tungsten carbide is a substance having a low coefficient of wear by itself, and can reduce the frictional force with the sliding metal. For example, a bearing sleeve is a component that requires extremely high wear resistance.

【0017】したがって、本発明にあってはタングステ
ンカーバイド粉末は残部を占めるが、上述のような特性
を十分に発揮させるためには、タングステンカーバイド
の分散量は50%以上が望ましい。ただし、75%を越える
と硬化肉盛り層の靱性が低下するので、好適組成として
は50〜75%である。
Therefore, in the present invention, the tungsten carbide powder occupies the remainder, but in order to sufficiently exhibit the above-described characteristics, the dispersion amount of tungsten carbide is desirably 50% or more. However, if it exceeds 75%, the toughness of the hardfacing layer deteriorates, so the preferred composition is 50 to 75%.

【0018】タングステンカーバイドとしては、WCより
W2C のほうが耐摩耗性に優れること、および一部がTi合
金マトリックスに溶解したときW2C のほうがC量が少な
いため新たに晶出および/ または析出するチタンカーバ
イドと固溶するC量が少なくなるため、靱性の面から望
ましことから、W2C が好ましい。なお、生成するチタン
カーバイドは耐摩耗性の向上には有用である。
As tungsten carbide, from WC
W 2 C has better wear resistance, and when a part of it is dissolved in the Ti alloy matrix, W 2 C has a lower C content, so the amount of C that forms a solid solution with the newly precipitated and / or precipitated titanium carbide W 2 C is preferred from the viewpoint of toughness because it is less. The generated titanium carbide is useful for improving wear resistance.

【0019】なお、固溶したタングステンはマトリック
スをβTi化してさらに耐摩耗性を向上させるが、固溶量
が少なくて (α+β) Ti相であっても、多量の分散した
タングステンカーバイドにより、耐摩耗性は十分発揮さ
れる。さらに、本発明の別の実施態様にあっては、白金
族元素、またはNiおよび/ またはCoの粉末を添加するこ
とで耐海水性が一層改善される。
Although the solid solution tungsten makes the matrix βTi to further improve the wear resistance, even if the solid solution amount is small and the (α + β) Ti phase is formed, a large amount of dispersed tungsten carbide causes wear resistance. Sex is fully exhibited. Further, in another embodiment of the present invention, seawater resistance is further improved by adding a powder of a platinum group element, or Ni and / or Co.

【0020】白金族元素粉末 (例: Os、Ir 、Rh、Pt、
Au、Pd、Ru) :これらの元素は、水素過電圧を低下させ
て、チタン合金マトリックスを不動態化させる効果があ
り、その効果は合計含有量0.01%以上の添加で発揮され
る。1.5 %を越えて添加してもその効果は飽和し、いた
ずらに価格の高騰につながることから、その添加量は0.
01〜1.5 %とした。好ましくは、0.2 〜0.8 %である。
Platinum group element powder (eg, Os, Ir, Rh, Pt,
Au, Pd, Ru): These elements have the effect of lowering the hydrogen overvoltage and passivating the titanium alloy matrix, and the effect is exhibited when the total content is 0.01% or more. Even if added over 1.5%, the effect saturates and leads to unnecessarily high prices.
01-1.5%. Preferably, it is 0.2-0.8%.

【0021】Ni粉末および/またはCo粉末:これらの元
素は、白金族元素と同様に、水素過電圧を低下させるこ
とでチタン合金マトリックスを不動態化させる効果があ
るが、白金族元素ほどその効果は大きくはない。その効
果は、特にCrと白金族元素との同時添加で発揮され、合
計含有量は0.1 〜6%添加が好ましい。6%を越える添
加は靱性を低下させるため、好ましくない。
Ni powder and / or Co powder: These elements, like the platinum group elements, have the effect of lowering the hydrogen overvoltage to passivate the titanium alloy matrix. Not big. This effect is particularly exhibited by the simultaneous addition of Cr and a platinum group element, and the total content is preferably 0.1 to 6%. Addition of more than 6% is not preferable because it reduces toughness.

【0022】次に、これらの粉末の形態、大きさ、さら
には配合形態についてであるが、例えば粒径については
特に制限はなく、いわゆる高エネルギービームで肉盛り
溶射できる限りいずれであってもよいが、好ましくは次
の通りである。
Next, regarding the form, size, and compounding form of these powders, for example, the particle size is not particularly limited, and may be any as long as it can be overlaid with a so-called high energy beam. However, it is preferably as follows.

【0023】まず、Ti合金粉末としては、水素化Ti粉砕
法により形状を多角形とし、粒度範囲を60〜250 メッシ
ュに調整したαTi、 (α+β) Ti、βTi合金粉末が使用
できる。この際の酸素量は0.15〜1wt%が良い。酸素量
が多過ぎると肉盛り部の靱性が劣化する。純Ti粉末にAl
−V母合金粉末等を素粉末として混合使用しても良い。
純Ti粉末のみを用いると肉盛り部の硬さが低下する場合
があるので、合金粉末を用いる方が好ましい。
First, as the Ti alloy powder, αTi, (α + β) Ti, βTi alloy powder whose shape is made polygonal by a hydrogenated Ti pulverization method and whose particle size range is adjusted to 60 to 250 mesh can be used. The amount of oxygen at this time is preferably 0.15 to 1% by weight. If the amount of oxygen is too large, the toughness of the built-up portion deteriorates. Al to pure Ti powder
-V master alloy powder or the like may be mixed and used as the elementary powder.
If only pure Ti powder is used, the hardness of the built-up portion may be reduced. Therefore, it is preferable to use alloy powder.

【0024】それらを例示すれば、Ti-6Al-4V 、Ti-3Al
-2.5V 等の( α+β) 型Ti合金、Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr、
Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo 等のβ型Ti合
金等がある。Ti-15V-3Al-3Sn-3CrやTi-3Al-8V-6Cr-4Zr-
4Mo のようなCr含有合金粉末を用いる場合には、Cr粉末
やCr3C2 粉末の量は、合金中のCr量分だけ減らす必要が
ある。
For example, Ti-6Al-4V, Ti-3Al
(Α + β) type Ti alloy such as -2.5V, Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr,
There are β-type Ti alloys such as Ti-10V-2Fe-3Al and Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo. Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr and Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-
When a Cr-containing alloy powder such as 4Mo is used, the amount of the Cr powder or Cr 3 C 2 powder needs to be reduced by the amount of Cr in the alloy.

【0025】また、表面硬化肉盛り層を形成する方法
は、60〜350 メッシュ程度のTiまたはTi合金粉末とタン
グステンカーバイド粉末と、クロムカーバイド、白金族
元素、Ni、Cr、Co粉末を混合し、高エネルギービームを
用いて母材および混合粉末を溶融しながら肉盛りすれば
良い。高エネルギービーム法としては、PTA 法、TIG
法、レーザービーム法、電子ビーム法等があるが、PTA
法が最も使用し易い。
The method of forming the surface hardened build-up layer is to mix Ti or Ti alloy powder of about 60 to 350 mesh, tungsten carbide powder, chromium carbide, a platinum group element, Ni, Cr and Co powder, What is necessary is just to build up while melting a base material and a mixed powder using a high energy beam. PTA method, TIG method
Method, laser beam method, electron beam method, etc., but PTA
The method is the easiest to use.

【0026】なお、白金族元素、Ni、Co等は、それぞれ
の粉末の状態で添加せず、前述のTi合金粉末を作成する
時に、合金元素の形で入れても同様の効果が得られる。
肉盛り層の厚さは1 〜3mm 程度が望ましいが、特に制限
はない。肉盛り後は、必要に応じて所望の形状に加工す
れば良い。次に、実施例によって本発明の作用について
さらに具体的に説明する。
The same effect can be obtained by adding the platinum group element, Ni, Co and the like in the form of an alloy element when preparing the above-mentioned Ti alloy powder without adding it in the form of respective powders.
The thickness of the build-up layer is preferably about 1 to 3 mm, but is not particularly limited. After the build-up, it may be processed into a desired shape as needed. Next, the operation of the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0027】[0027]

【実施例】いずれも水素化Ti、水素化Ti合金粉末 (80〜
200 メッシュ) と、表1および表2に示されるクロム粉
末、クロムカーバイド粉末、タグステンカーバイド粉末
(いずれも100 〜350 メッシュ) と、Ni、Coの純金属粉
末 (いずれも80〜250 メッシュ) を用いて、同じく表1
および表2に示される混合割合に調整し、PTA 法により
直径100 mm×40 mm 長さのTi−6Al−4V合金棒表面に
肉盛りし、厚さ3mmの硬化肉盛り層を形成した。
[Embodiments] In each case, hydrogenated Ti and hydrogenated Ti alloy powder (80 ~
200 mesh) and the chromium powder, chromium carbide powder and tugsten carbide powder shown in Tables 1 and 2.
(Tables 1 and 2) using pure metal powders of Ni and Co (both 80 to 250 mesh).
The mixture was adjusted to the mixing ratio shown in Table 2 and was overlaid on the surface of a Ti-6Al-4V alloy rod having a diameter of 100 mm x 40 mm by the PTA method to form a hardened overlaid layer having a thickness of 3 mm.

【0028】肉盛り条件は電流170 A、電圧35V、溶接
速度200 mm/ 分、シールドAr量15リットル /分、プラズ
マArガス3リットル/ 分、粉末供給量6cc/ 分、キャリ
アArガス2リットル/ 分とした。また、比較のために同
じPTA 法を用い、直径100 mm×長さ40 mm のSUS316Lス
テンレス鋼合金棒表面に [Ni+タングステンカーバイ
ド] 混合粉末を肉盛りした。
The build-up conditions were a current of 170 A, a voltage of 35 V, a welding speed of 200 mm / min, a shield Ar amount of 15 l / min, a plasma Ar gas of 3 l / min, a powder supply of 6 cc / min, a carrier Ar gas of 2 l / min. Minutes. For comparison, the same PTA method was used, and a [Ni + tungsten carbide] mixed powder was overlaid on the surface of a SUS316L stainless steel alloy rod having a diameter of 100 mm and a length of 40 mm.

【0029】次に、表面硬化処理したこれらの棒材( 直
径100mm)より硬化処理した面を含む直径10mm×長さ40 m
m の摩耗試験片を切り出し、試験面を研摩した後、図1
に示す試験要領にしたがって表3の試験条件で、海水環
境とするため3.5 %食塩水を流しながらSiC 製ディスク
面10と硬化肉盛り層12を備えた試験片( ピン)14 との間
でピンオンディスク試験を行なった。押圧荷重は10Kgで
あった。摩耗量15mg以下を合格とした。
Next, 10 mm in diameter × 40 m in length including the hardened surface from these surface-hardened bars (100 mm in diameter).
After cutting out the abrasion test piece of m and polishing the test surface,
According to the test procedure shown in Table 3, under the test conditions shown in Table 3, a pin was inserted between the SiC disk surface 10 and the test piece (pin) 14 having the hardfacing layer 12 while flowing 3.5% saline in a seawater environment. An on-disk test was performed. The pressing load was 10 kg. A wear amount of 15 mg or less was judged to be acceptable.

【0030】さらに、肉盛り部より直径15mm×厚さ2 m
m の分極試験片を切り出し、脱気した25℃の人工海水中
で、電位掃引速度20mV/ 分でアノード分極し、孔食発
生電位を測定し、耐海水性の改善効果を調べた。電流密
度50μA/ cm2 となる電位を孔食発生電位とした。孔食
発生電位は最低0.5 V(vsSCE) 必要であるが高ければ高
い程好ましい。
Further, the diameter is 15 mm × 2 m in thickness from the built-up portion.
An m 2 polarization test piece was cut out, anodically polarized at a potential sweep rate of 20 mV / min in degassed artificial seawater at 25 ° C., the pitting potential was measured, and the effect of improving seawater resistance was examined. The potential at which the current density became 50 μA / cm 2 was defined as the pitting potential. The pitting potential is required to be at least 0.5 V (vsSCE), but the higher, the better.

【0031】結果は同じく表1および表2にまとめて示
す。なお、同表中、肉盛層割れとあるのは、混合炭化物
が多いために割れに至ったものである。表1および表2
に示す結果から次のことが分かる。本発明にかかる硬化
肉盛層 (発明例1〜29) は、海水環境ですぐれた耐摩耗
性と耐海水性とを同時に有しており、高流速海水中の耐
食耐摩耗部材として良好な性質を示す。
The results are also summarized in Tables 1 and 2. In addition, in the same table, the term "build-up layer crack" means that the crack has occurred due to the large amount of the mixed carbide. Table 1 and Table 2
The following is clear from the results shown in FIG. The hardfacing layer according to the present invention (Inventive Examples 1 to 29) has excellent abrasion resistance and seawater resistance simultaneously in a seawater environment, and has good properties as a corrosion-resistant wear-resistant member in high-speed seawater. Is shown.

【0032】比較例1および2は乾式条件下で耐摩耗性
を発揮する肉盛り例であるが、Crを含有していないため
耐海水性の点で劣り、摩耗量および孔食電位は不十分な
性能を示す。しかし、発明例1に示すように、Crを1%
添加すると、その耐海水性は著しく改善され、摩耗量は
減少し、孔食電位は必要とする0.5 V以上となる。比較
例5はCr:0.5%では耐海水性が十分でないことを示す。
比較例8はCr2C3 が1%では十分でないことを示す。Cr
添加量を多くすると、乾式環境での耐摩耗性は低下する
のであるが、海水環境ではCr添加により耐海水性が改善
されるため、海水中での摩耗量はさほど増加しなかっ
た。
Comparative Examples 1 and 2 are build-up examples exhibiting abrasion resistance under dry conditions. However, since they do not contain Cr, they are inferior in seawater resistance and have insufficient wear and pitting potential. High performance. However, as shown in Invention Example 1, 1% of Cr
When added, the seawater resistance is significantly improved, the wear is reduced and the pitting potential is above the required 0.5 V. Comparative Example 5 shows that seawater resistance is not sufficient when Cr: 0.5%.
Comparative Example 8 shows that 1% of Cr 2 C 3 is not enough. Cr
When the amount of addition was increased, the abrasion resistance in a dry environment decreased, but in a seawater environment, the addition of Cr improved the seawater resistance, so the amount of abrasion in seawater did not increase significantly.

【0033】金属Cr粉末を炭化クロム粉末に代えてもあ
るいは両者を併用しても同様の効果が認められた (発明
例4、5、6) 。10%を越えるCrを添加すると肉盛り部
に割れを生じ (比較例6) 、20%を越えるCr2C3 を添加
しても同様の割れを生じた (比較例9) 。
Similar effects were observed when the metal Cr powder was replaced with chromium carbide powder or when both were used in combination (Inventive Examples 4, 5, and 6). When more than 10% of Cr was added, cracks occurred in the overlay (Comparative Example 6), and when more than 20% of Cr 2 C 3 was added, similar cracks occurred (Comparative Example 9).

【0034】Crと白金族元素を同時に添加すると、孔食
電位は2V以上となり耐海水性は向上する。その添加量
は0.02%で添加で効果が発揮される (発明例7) 。ま
た、発明例16と比較例10との比較からも分かるように、
Pdは1.4 %の添加でその耐海水性の改善効果が飽和して
おり、これ以上添加しても材料価格の高騰をきたす。
When Cr and a platinum group element are added simultaneously, the pitting potential becomes 2 V or more, and the seawater resistance is improved. The effect is exhibited by the addition amount of 0.02% (Invention Example 7). Also, as can be seen from a comparison between Invention Example 16 and Comparative Example 10,
When Pd is added in an amount of 1.4%, the effect of improving seawater resistance is saturated, and even if Pd is added further, the material price will rise.

【0035】白金族元素とNiあるいはCoとを同時添加す
ると、発明例7または9と11または14の比較からわかる
ように耐海水性改善効果が発揮される。また、発明例20
と比較例11との比較から、過度のNi添加は肉盛り層に割
れを生じることが分かる。Co添加についても同様のこと
が言えると考えられる。
When a platinum group element and Ni or Co are added simultaneously, the effect of improving seawater resistance is exhibited, as can be seen from a comparison between Invention Examples 7 or 9 and 11 or 14. In addition, Invention Example 20
From the comparison with Comparative Example 11, it can be seen that excessive addition of Ni causes cracks in the build-up layer. The same can be said for Co addition.

【0036】発明例22〜25にはチタン粉末を純チタンと
した例を、発明例26〜29はβ型合金であるTi−3Al−8
0 −6Cr−4 Zr−4Moの粉末を用いた例を示したが、同
様の耐海水性改善効果が発揮されたことから、どのよう
なチタン合金粉末を用いても同様の効果のあることが確
認された。
Inventive Examples 22 to 25 are examples in which titanium powder is pure titanium, and Inventive Examples 26 to 29 are Ti-3Al-8 which is a β-type alloy.
Although the example using the powder of 0-6Cr-4Zr-4Mo was shown, the same effect of improving the seawater resistance was exhibited, so that the use of any titanium alloy powder has the same effect. confirmed.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明を適用することで、海水用として
優れた耐摩耗および耐海水性を有するチタンまたはチタ
ン合金部材を工業的に供給することが出来、従来短期間
で交換しなければならなかったNi+タングステンカーバ
イド肉盛り材より長期間にわたり安定した使用ができ、
工業的価値は大きい。
According to the present invention, a titanium or titanium alloy member having excellent abrasion resistance and seawater resistance for seawater can be industrially supplied, and conventionally must be replaced in a short time. Can be used for a longer period of time than Ni + tungsten carbide
The industrial value is great.

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

【図1】海水環境下での摩耗試験の要領の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory view of a procedure of a wear test in a seawater environment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 35/32 B23K 9/04 B23K 10/02──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B23K 35/32 B23K 9/04 B23K 10/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量%で、 TiまたはTi合金粉末:15〜49重量%、 Cr粉末:1〜10重量%および/ またはCr3C2 粉末:2 〜
20重量%、およびタングステンカーバイド粉末:残部か
ら成る耐海水性、耐摩耗性に優れるチタン合金肉盛用粉
末。
1% by weight of Ti or Ti alloy powder: 15 to 49% by weight, Cr powder: 1 to 10% by weight and / or Cr 3 C 2 powder: 2 to
20% by weight and tungsten carbide powder: Titanium alloy cladding powder consisting of the balance and having excellent seawater resistance and wear resistance.
【請求項2】 さらに、その含有量が全粉末に対して0.
01〜1.5 重量%の白金族元素粉末を含むことを特徴とす
る、請求項1記載の耐海水性、耐摩耗性に優れるチタン
合金肉盛用粉末。
2. The composition according to claim 1, wherein said content is equal to 0.
The powder for overlaying titanium alloy having excellent seawater resistance and abrasion resistance according to claim 1, characterized in that the powder contains 01 to 1.5% by weight of a platinum group element powder.
【請求項3】 さらに、その合計含有量が全粉末に対し
て0.1 〜6 重量%のNi粉末および/またはCo粉末を含む
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の耐海水
性、耐摩耗性に優れるチタン合金肉盛用粉末。
3. The seawater resistant composition according to claim 1, further comprising a Ni powder and / or a Co powder having a total content of 0.1 to 6% by weight based on the total powder. Titanium alloy overlay powder with excellent wear resistance.
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