JP2971288B2 - 耐熱性鋼部材 - Google Patents
耐熱性鋼部材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉用熱間ガイドロ
ール、熱間圧延用ガイドシュー、溶融ガラス成形用工
具、熱間ダイス等の、熱間で繰り返し荷重が加わる用途
に適した耐熱性鋼部材に関する。
ール、熱間圧延用ガイドシュー、溶融ガラス成形用工
具、熱間ダイス等の、熱間で繰り返し荷重が加わる用途
に適した耐熱性鋼部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間で繰り返し荷重が加わるため、基材
が靱性を有し、かつ熱間での耐衝撃性、耐摩耗性等が要
求される耐熱性鋼部材、例えば熱間圧延用ガイドシュー
として、鋳鋼基材等の表面に、Ｃｒ3Ｃ2と、Ｃｏ基また
はＮｉ基の耐熱合金（例えば０．０２Ｃ−１６Ｃｒ−１
６Ｍｏ−４Ｗ−Ｎｉ）バインダーをプラズマパウダーウ
エルディング、いわゆる溶射により肉盛りしてなるもの
が提案されている（特開昭６３−１８０４４号）。この
種の溶射により形成された耐熱性被膜は、基材との拡散
時間が極く短いため、基材と被膜との拡散による一体化
が不十分であり、また溶射の際閉じこめられたガスに基
づく多数の微細気孔が存在するため、繰り返し荷重によ
って、基材からの被膜剥離や、気孔を起点とする被膜の
破壊が起こり易いという問題を有する。
が靱性を有し、かつ熱間での耐衝撃性、耐摩耗性等が要
求される耐熱性鋼部材、例えば熱間圧延用ガイドシュー
として、鋳鋼基材等の表面に、Ｃｒ3Ｃ2と、Ｃｏ基また
はＮｉ基の耐熱合金（例えば０．０２Ｃ−１６Ｃｒ−１
６Ｍｏ−４Ｗ−Ｎｉ）バインダーをプラズマパウダーウ
エルディング、いわゆる溶射により肉盛りしてなるもの
が提案されている（特開昭６３−１８０４４号）。この
種の溶射により形成された耐熱性被膜は、基材との拡散
時間が極く短いため、基材と被膜との拡散による一体化
が不十分であり、また溶射の際閉じこめられたガスに基
づく多数の微細気孔が存在するため、繰り返し荷重によ
って、基材からの被膜剥離や、気孔を起点とする被膜の
破壊が起こり易いという問題を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱間での繰
り返し荷重が加わっても、耐熱性被膜の剥離や破壊、あ
るいは鋼基材の破損が起こり難い、高温耐摩耗性に優れ
た耐熱性鋼部材を提供することを目的とする。
り返し荷重が加わっても、耐熱性被膜の剥離や破壊、あ
るいは鋼基材の破損が起こり難い、高温耐摩耗性に優れ
た耐熱性鋼部材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の耐熱性鋼
部材は、クロム炭化物、金属硼化物およびニッケルより
なる液相焼結層が表面に形成されている。この焼結層
は、Ｃｒ3Ｃ2粉末５０〜８５重量％、金属硼化物粉末
０．５〜６重量％およびＮｉ粉末１４．５〜４４重量％
よりなる有機溶剤スラリーを、鋼基材表面に塗布、自然
乾燥後、液相焼結することにより形成されることが好ま
しい。本発明の第２の耐熱性鋼部材は、クロム炭化物、
金属硼化物、ニッケルおよびクロムよりなる液相焼結層
が表面に形成されている。この場合の焼結層は、Ｃｒ3
Ｃ2粉末５０〜８５重量％、金属硼化物粉末０．５〜６
重量％、Ｎｉ粉末およびＣｒ粉末（の和が）１４．５〜
４４重量％よりなり、かつＣｒ重量％とＮｉ重量％の比
（Ｃｒ／Ｎｉ）が０．２５〜０．３３である有機溶剤ス
ラリーを、鋼基材表面に塗布、自然乾燥後、液相焼結す
ることにより形成されることが好ましい。
部材は、クロム炭化物、金属硼化物およびニッケルより
なる液相焼結層が表面に形成されている。この焼結層
は、Ｃｒ3Ｃ2粉末５０〜８５重量％、金属硼化物粉末
０．５〜６重量％およびＮｉ粉末１４．５〜４４重量％
よりなる有機溶剤スラリーを、鋼基材表面に塗布、自然
乾燥後、液相焼結することにより形成されることが好ま
しい。本発明の第２の耐熱性鋼部材は、クロム炭化物、
金属硼化物、ニッケルおよびクロムよりなる液相焼結層
が表面に形成されている。この場合の焼結層は、Ｃｒ3
Ｃ2粉末５０〜８５重量％、金属硼化物粉末０．５〜６
重量％、Ｎｉ粉末およびＣｒ粉末（の和が）１４．５〜
４４重量％よりなり、かつＣｒ重量％とＮｉ重量％の比
（Ｃｒ／Ｎｉ）が０．２５〜０．３３である有機溶剤ス
ラリーを、鋼基材表面に塗布、自然乾燥後、液相焼結す
ることにより形成されることが好ましい。
【０００５】クロム炭化物、特にＣｒ3Ｃ2は融点が約１
９００℃と高く、かつ硬度や耐酸化性も高いので、その
焼結体は高温耐摩耗性に優れているが、単独では焼結は
実質的に不可能である。そのためバインダーとしてニッ
ケル、またはニッケル＋クロムを使用する。この場合で
も実質的に空孔のない、焼結層を形成するための液相焼
結温度は約１２７５℃となる（図２、図３参照）。金属
硼化物は一般に融点が高い（例えばＷＢの場合、２８０
０℃）が、比較的低温（ＷＢの場合約１０５０℃）にニ
ッケルとの共晶領域があるので、比較的微量の金属硼化
物の添加により液相焼結温度を低下させることができる
（図２参照）。その低下温度分だけ鋼基材の焼結時の温
度が低下して、鋼基材の結晶粒粗大化に伴う靱性の低下
が減少して、熱間での繰り返し荷重が加わっても、鋼基
材の破損が起こり難くなる。以上のように焼結層（すな
わち耐熱性被膜）は、液相焼結によって形成されるの
で、比較的短時間（例えば約３０分）の焼結中に空孔を
有しない緻密な被膜となる。また焼結材と鋼基材は液相
の存在下で拡散反応して、両者は完全に一体化するの
で、繰り返し荷重が加わっても焼結層の剥離や破壊が起
こり難い。また液相焼結温度が比較的低いので、焼結中
に焼結層の鋼基材への溶け込みによる形崩れが起こるお
それがなく、満足な形状の焼結層を得ることができる。
なおバインダーに適量のクロムを含む場合（第２の耐熱
性鋼部材）は、高温耐酸化性がより向上する。
９００℃と高く、かつ硬度や耐酸化性も高いので、その
焼結体は高温耐摩耗性に優れているが、単独では焼結は
実質的に不可能である。そのためバインダーとしてニッ
ケル、またはニッケル＋クロムを使用する。この場合で
も実質的に空孔のない、焼結層を形成するための液相焼
結温度は約１２７５℃となる（図２、図３参照）。金属
硼化物は一般に融点が高い（例えばＷＢの場合、２８０
０℃）が、比較的低温（ＷＢの場合約１０５０℃）にニ
ッケルとの共晶領域があるので、比較的微量の金属硼化
物の添加により液相焼結温度を低下させることができる
（図２参照）。その低下温度分だけ鋼基材の焼結時の温
度が低下して、鋼基材の結晶粒粗大化に伴う靱性の低下
が減少して、熱間での繰り返し荷重が加わっても、鋼基
材の破損が起こり難くなる。以上のように焼結層（すな
わち耐熱性被膜）は、液相焼結によって形成されるの
で、比較的短時間（例えば約３０分）の焼結中に空孔を
有しない緻密な被膜となる。また焼結材と鋼基材は液相
の存在下で拡散反応して、両者は完全に一体化するの
で、繰り返し荷重が加わっても焼結層の剥離や破壊が起
こり難い。また液相焼結温度が比較的低いので、焼結中
に焼結層の鋼基材への溶け込みによる形崩れが起こるお
それがなく、満足な形状の焼結層を得ることができる。
なおバインダーに適量のクロムを含む場合（第２の耐熱
性鋼部材）は、高温耐酸化性がより向上する。
【０００６】鋼基材としては、耐熱性鋼部材の用途に応
じて適宜の鋼、例えば低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、
工具鋼、ステンレス鋼、あるいはそれらの組み合せ複合
材等が用いられる。クロム炭化物の原料粉としては、商
業的に入手が容易なＣｒ3Ｃ2粉が用いられる。金属硼化
物の原料粉としては、ＷＢ、ＣｒＢ、ＣｒＢ2、Ｍｏ
Ｂ、ＴｉＢ2 、ＨｆＢ2 、ＺｒＢ2 、ＮｂＢ2 、ＴａＢ
2 、ＦｅＢ等の、耐熱性鋼部材の用途に応じて適宜のも
のが用いられる。
じて適宜の鋼、例えば低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、
工具鋼、ステンレス鋼、あるいはそれらの組み合せ複合
材等が用いられる。クロム炭化物の原料粉としては、商
業的に入手が容易なＣｒ3Ｃ2粉が用いられる。金属硼化
物の原料粉としては、ＷＢ、ＣｒＢ、ＣｒＢ2、Ｍｏ
Ｂ、ＴｉＢ2 、ＨｆＢ2 、ＺｒＢ2 、ＮｂＢ2 、ＴａＢ
2 、ＦｅＢ等の、耐熱性鋼部材の用途に応じて適宜のも
のが用いられる。
【０００７】焼結層における、クロム炭化物の量は５０
〜８５重量％であることが好ましい。５０重量％より少
ないと、高温耐摩耗性が低下し、一方８５重量％を越え
ると、焼結性が低下して、焼結層の高温強度が低下する
からである。金属硼化物の量は、０．５〜６重量％、よ
り好ましくは１〜４重量％であることが望ましい。０．
５重量％より少ないと、液相焼結可能な温度の低下が小
さく、従って焼結温度が高くなるため、鋼基材の焼結時
における劣化が大きくなり、一方６重量％を越えると、
焼結層の強度（抗折力）が低下し、脆くなり易くなり、
更に高温耐酸化性が低下するからである（図２参照）。
残りのニッケル（１４．５〜４４重量％）は、被膜に靱
性を付与するためのバインダーとして作用する。
〜８５重量％であることが好ましい。５０重量％より少
ないと、高温耐摩耗性が低下し、一方８５重量％を越え
ると、焼結性が低下して、焼結層の高温強度が低下する
からである。金属硼化物の量は、０．５〜６重量％、よ
り好ましくは１〜４重量％であることが望ましい。０．
５重量％より少ないと、液相焼結可能な温度の低下が小
さく、従って焼結温度が高くなるため、鋼基材の焼結時
における劣化が大きくなり、一方６重量％を越えると、
焼結層の強度（抗折力）が低下し、脆くなり易くなり、
更に高温耐酸化性が低下するからである（図２参照）。
残りのニッケル（１４．５〜４４重量％）は、被膜に靱
性を付与するためのバインダーとして作用する。
【０００８】バインダーとして、クロムを添加する場合
は、ニッケルとクロムの合計量が１４．５〜４４重量％
の範囲内で、Ｃｒ／Ｎｉが０．２５〜０．３３であるこ
とが好ましい。Ｃｒ／Ｎｉが０．２５より小さいと、ニ
ッケルのみの場合よりも耐酸化性が劣り、一方Ｃｒ／Ｎ
ｉが０．３３を越えるまでクロムを添加しても、耐酸化
性の向上はあまりみられず、しかも機械的強度が低下す
るからである。
は、ニッケルとクロムの合計量が１４．５〜４４重量％
の範囲内で、Ｃｒ／Ｎｉが０．２５〜０．３３であるこ
とが好ましい。Ｃｒ／Ｎｉが０．２５より小さいと、ニ
ッケルのみの場合よりも耐酸化性が劣り、一方Ｃｒ／Ｎ
ｉが０．３３を越えるまでクロムを添加しても、耐酸化
性の向上はあまりみられず、しかも機械的強度が低下す
るからである。
【０００９】焼結層の平均厚さは、０．３〜２．０ｍｍ
であることが好ましい。０．３ｍｍより薄いと、耐熱性
表面被覆としての性能が十分に発揮できず、一方２．０
ｍｍより厚いと、焼結層と鋼基材との熱膨張係数の差に
基づく残留応力が高くなるため、繰り返し荷重が加わる
と、焼結層が破壊し易くなるためである。
であることが好ましい。０．３ｍｍより薄いと、耐熱性
表面被覆としての性能が十分に発揮できず、一方２．０
ｍｍより厚いと、焼結層と鋼基材との熱膨張係数の差に
基づく残留応力が高くなるため、繰り返し荷重が加わる
と、焼結層が破壊し易くなるためである。
【００１０】次に耐熱性鋼部材の製造法の例について述
べる。３μｍ以下の粒径にボールミルで粉砕された、Ｃ
ｒ3Ｃ2、ニッケル、（クロム）、金属硼化物の混合原料
粉と、有機溶剤（例えばポリビニルブチラール、ジブチ
ルフタレート、エチルアルコール等の混合溶剤）を混合
攪拌して、粘度約１５０〜２００ｃ．ｐの低粘度スラリ
ーを作製し、真空脱泡する。このスラリーを、鋼基材の
焼結層を形成すべき表面部分に、浸漬、刷毛塗り等の適
宜の手段で、塗布、自然乾燥（乾燥時間は通常約３０
分）の操作を繰り返すことにより、所定の厚さの乾燥ス
ラリー層を形成させる。乾燥スラリー層の厚さは通常、
形成されるべき焼結層の厚さの約２倍である。このスラ
リーを形成された鋼基材を真空炉、または不活性ガス炉
で、約１１７５〜１２００℃で所定時間焼結した後、炉
冷する。炉から取り出した後、所定の表面形状、粗度に
仕上げ加工する。なお自然乾燥を行うのは、熱風乾燥の
ような急速乾燥を行なうと、スラリー層に、ひび割れや
空孔等の欠陥が発生するからである。
べる。３μｍ以下の粒径にボールミルで粉砕された、Ｃ
ｒ3Ｃ2、ニッケル、（クロム）、金属硼化物の混合原料
粉と、有機溶剤（例えばポリビニルブチラール、ジブチ
ルフタレート、エチルアルコール等の混合溶剤）を混合
攪拌して、粘度約１５０〜２００ｃ．ｐの低粘度スラリ
ーを作製し、真空脱泡する。このスラリーを、鋼基材の
焼結層を形成すべき表面部分に、浸漬、刷毛塗り等の適
宜の手段で、塗布、自然乾燥（乾燥時間は通常約３０
分）の操作を繰り返すことにより、所定の厚さの乾燥ス
ラリー層を形成させる。乾燥スラリー層の厚さは通常、
形成されるべき焼結層の厚さの約２倍である。このスラ
リーを形成された鋼基材を真空炉、または不活性ガス炉
で、約１１７５〜１２００℃で所定時間焼結した後、炉
冷する。炉から取り出した後、所定の表面形状、粗度に
仕上げ加工する。なお自然乾燥を行うのは、熱風乾燥の
ような急速乾燥を行なうと、スラリー層に、ひび割れや
空孔等の欠陥が発生するからである。
【００１１】
【実施例】次に実施例について述べる。 実施例１ Ｃｒ3Ｃ2粉を６０．５重量％、ニッケル粉を３０重量
％、クロム粉を８重量％、ＷＢ粉を１．５重量％、これ
等にアセトンを配合し、振動ボールミルで平均粒径１．
５μｍに湿式粉砕した後、乾燥した混合原料粉末１００
部に対し、ポリビニルブチラール２．５部、ジブチルフ
タレート０．６部、エチルアルコール７部の混合溶剤を
加えて、２５℃で攪拌機により１時間混合した後、真空
脱泡し、粘度１８０ｃ．ｐ．の低粘度のスラリーを作製
した。ブロー（ｂｌｏｗ）−ブロー（ｂｌｏｗ）ガラス
成形機の粗型用プランジャーのヘッド先端部（ＳＳ４１
材）を、上記スラリー中に、浸漬、引き上げ、自然乾燥
する操作を２５回繰り返し行って、先端部に平均厚さ約
２ｍｍの、比較的均一な厚さの乾燥スラリー層を形成し
た。上記プランジャーを真空焼結炉で、１２００℃で３
０分間加熱して、スラリー層を液相焼結した後炉冷し
た。焼結層の平均厚さは約１ｍｍであり、硬度は８５Ｒ
Ａであった。焼結層を平均厚さ約０．５ｍｍになるまで
研削加工し、鏡面に仕上げた。
％、クロム粉を８重量％、ＷＢ粉を１．５重量％、これ
等にアセトンを配合し、振動ボールミルで平均粒径１．
５μｍに湿式粉砕した後、乾燥した混合原料粉末１００
部に対し、ポリビニルブチラール２．５部、ジブチルフ
タレート０．６部、エチルアルコール７部の混合溶剤を
加えて、２５℃で攪拌機により１時間混合した後、真空
脱泡し、粘度１８０ｃ．ｐ．の低粘度のスラリーを作製
した。ブロー（ｂｌｏｗ）−ブロー（ｂｌｏｗ）ガラス
成形機の粗型用プランジャーのヘッド先端部（ＳＳ４１
材）を、上記スラリー中に、浸漬、引き上げ、自然乾燥
する操作を２５回繰り返し行って、先端部に平均厚さ約
２ｍｍの、比較的均一な厚さの乾燥スラリー層を形成し
た。上記プランジャーを真空焼結炉で、１２００℃で３
０分間加熱して、スラリー層を液相焼結した後炉冷し
た。焼結層の平均厚さは約１ｍｍであり、硬度は８５Ｒ
Ａであった。焼結層を平均厚さ約０．５ｍｍになるまで
研削加工し、鏡面に仕上げた。
【００１２】このプランジャーの先端部の、鋼基材１と
焼結層２の界面近傍部の走査型電子顕微鏡観察による断
面組織図（倍率：２０００）を図１に示す。３角形状、
台形形状、正方形状、長方形状、多角形状等の粒状部分
がクロム炭化物３であり、その間を埋める不定形の部分
が、ニッケル、クロム、ＷＢよりなる結合相４である。
結合相４中のニッケルおよびクロムは固溶体を形成して
いるものと推測される。ＷＢも、この場合は少量なの
で、上記固溶体中に固溶しているものと推測される。こ
の図面から鋼基材１と焼結層２が溶融拡散して完全に一
体化しており、また焼結層２に空孔が実質的に無いのが
分かる。さらにＸ線回折の結果、焼結中にクロム炭化物
３に、結合相４中のクロムが若干浸透して、クロム炭化
物３には、Ｃｒ3Ｃ2の他に、微量のＣｒ7Ｃ3およびＣｒ
23Ｃ6 が含まれることが判明した。
焼結層２の界面近傍部の走査型電子顕微鏡観察による断
面組織図（倍率：２０００）を図１に示す。３角形状、
台形形状、正方形状、長方形状、多角形状等の粒状部分
がクロム炭化物３であり、その間を埋める不定形の部分
が、ニッケル、クロム、ＷＢよりなる結合相４である。
結合相４中のニッケルおよびクロムは固溶体を形成して
いるものと推測される。ＷＢも、この場合は少量なの
で、上記固溶体中に固溶しているものと推測される。こ
の図面から鋼基材１と焼結層２が溶融拡散して完全に一
体化しており、また焼結層２に空孔が実質的に無いのが
分かる。さらにＸ線回折の結果、焼結中にクロム炭化物
３に、結合相４中のクロムが若干浸透して、クロム炭化
物３には、Ｃｒ3Ｃ2の他に、微量のＣｒ7Ｃ3およびＣｒ
23Ｃ6 が含まれることが判明した。
【００１３】このプランジャーを用いて、ガラス成形の
実用化試験を行った所、成形時（成形温度約１１００
℃）に、プランジャー表面に発生する酸化異物の壜内部
に付着する量が、従来のステライト等の溶射層を形成さ
れたプランジャーを使用した場合に比べて、約１００分
の１に激減した。上記の壜内部に付着した酸化異物は壜
破損の起点となるので、壜破損を招き易い故、少ない程
好ましい。なお混合原料粉末にＷＢ粉を添加しなかった
場合は、前記のように焼結温度が約１２７５℃と高いた
め、Ｃｒ3Ｃ2と鋼基材の間に直接液相反応が著しく進行
して、溶け込みが激しく、満足な焼結層（焼結被膜）を
有するプランジャーを形成することができなかった。
実用化試験を行った所、成形時（成形温度約１１００
℃）に、プランジャー表面に発生する酸化異物の壜内部
に付着する量が、従来のステライト等の溶射層を形成さ
れたプランジャーを使用した場合に比べて、約１００分
の１に激減した。上記の壜内部に付着した酸化異物は壜
破損の起点となるので、壜破損を招き易い故、少ない程
好ましい。なお混合原料粉末にＷＢ粉を添加しなかった
場合は、前記のように焼結温度が約１２７５℃と高いた
め、Ｃｒ3Ｃ2と鋼基材の間に直接液相反応が著しく進行
して、溶け込みが激しく、満足な焼結層（焼結被膜）を
有するプランジャーを形成することができなかった。
【００１４】実施例２ 何れもＮｉ３０重量％、Ｃｒ８重量％で、Ｃｒ3Ｃ2が６
２．０重量％、ＷＢが０重量％（試料Ｎｏ．１）、Ｃｒ
3Ｃ2が６０．５重量％、ＷＢが１．５重量％（試料Ｎ
ｏ．２）、Ｃｒ3Ｃ2が５９．０重量％、ＷＢが３．０重
量％（試料Ｎｏ．３）、Ｃｒ3Ｃ2が５７．０重量％、Ｗ
Ｂが５．０重量％（試料Ｎｏ．４）、Ｃｒ3Ｃ2が５４．
０重量％、ＷＢが８．０重量％（試料Ｎｏ．５）、およ
びＣｒ3Ｃ2が５２重量％、ＷＢが１０重量％（試料Ｎ
ｏ．６）よりなる、長さ３０ｍｍ，幅１０ｍｍ、厚さ５
ｍｍの、各試料について複数個の圧粉体を、一軸プレス
成形法によって作製した。成形前の、各原料粉の平均粒
径は３μｍであった。
２．０重量％、ＷＢが０重量％（試料Ｎｏ．１）、Ｃｒ
3Ｃ2が６０．５重量％、ＷＢが１．５重量％（試料Ｎ
ｏ．２）、Ｃｒ3Ｃ2が５９．０重量％、ＷＢが３．０重
量％（試料Ｎｏ．３）、Ｃｒ3Ｃ2が５７．０重量％、Ｗ
Ｂが５．０重量％（試料Ｎｏ．４）、Ｃｒ3Ｃ2が５４．
０重量％、ＷＢが８．０重量％（試料Ｎｏ．５）、およ
びＣｒ3Ｃ2が５２重量％、ＷＢが１０重量％（試料Ｎ
ｏ．６）よりなる、長さ３０ｍｍ，幅１０ｍｍ、厚さ５
ｍｍの、各試料について複数個の圧粉体を、一軸プレス
成形法によって作製した。成形前の、各原料粉の平均粒
径は３μｍであった。
【００１５】各圧粉体を真空焼結炉で、１１００℃、１
１２５℃、１１５０℃、１１７５℃、１２００℃、１２
２５℃、１２５０℃、１２７５℃および１３００℃で３
０分間加熱、焼結した後炉冷して、試料Ｎｏ．１、Ｎ
ｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５およびＮｏ．６
の焼結温度の異なる焼結片を作製し、表面をダイアモン
ド砥石によって研削仕上げした。各試料Ｎｏ．１、２、
３、４、５、６の焼結片について抗折力を測定した結果
を図３に示す。各試料Ｎｏ．１、２、３、４、５、６に
おいて、最も高い抗折力が得られた温度を最適焼結温度
として図２に示した。焼結温度が最適焼結温度より低い
場合および高い場合はそれぞれ、主として不完全焼結の
ためおよびＣｒ3Ｃ2が粗大化するために、抗折力が低下
するものと推測される。図２に、各試料Ｎｏ．１、２、
３、４、５、６の最適焼結温度で作製された焼結片の抗
折力、硬度および酸化増量（大気中で９００℃×５０時
間加熱後）を示した。
１２５℃、１１５０℃、１１７５℃、１２００℃、１２
２５℃、１２５０℃、１２７５℃および１３００℃で３
０分間加熱、焼結した後炉冷して、試料Ｎｏ．１、Ｎ
ｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５およびＮｏ．６
の焼結温度の異なる焼結片を作製し、表面をダイアモン
ド砥石によって研削仕上げした。各試料Ｎｏ．１、２、
３、４、５、６の焼結片について抗折力を測定した結果
を図３に示す。各試料Ｎｏ．１、２、３、４、５、６に
おいて、最も高い抗折力が得られた温度を最適焼結温度
として図２に示した。焼結温度が最適焼結温度より低い
場合および高い場合はそれぞれ、主として不完全焼結の
ためおよびＣｒ3Ｃ2が粗大化するために、抗折力が低下
するものと推測される。図２に、各試料Ｎｏ．１、２、
３、４、５、６の最適焼結温度で作製された焼結片の抗
折力、硬度および酸化増量（大気中で９００℃×５０時
間加熱後）を示した。
【００１６】
【発明の効果】本発明の耐熱性鋼部材は、高温での繰り
返し荷重が加わっても、耐熱性被膜の剥離や破壊、ある
いは鋼基材の破損が起こり難く、かつ高温耐摩耗性に優
れている。
返し荷重が加わっても、耐熱性被膜の剥離や破壊、ある
いは鋼基材の破損が起こり難く、かつ高温耐摩耗性に優
れている。
【図１】鋼基材と焼結層の界面近傍部の拡大組織図であ
る。
る。
【図２】金属硼化物の量と、焼結材の最適焼結温度、機
械的性質および酸化増量の関係を示す図面である。
械的性質および酸化増量の関係を示す図面である。
【図３】金属硼化物の量の異なる焼結材の、焼結温度と
抗折力との関係を示す線図である。
抗折力との関係を示す線図である。
１ 鋼基材 ２ 焼結層 ３ クロム炭化物 ４ 結合相（ニッケル、クロム、金属硼化物）
Claims (4)
- 【請求項１】クロム炭化物、金属硼化物およびニッケル
よりなる液相焼結層が表面に形成されていることを特徴
とする耐熱性鋼部材。 - 【請求項２】焼結層が、Ｃｒ3Ｃ2粉末５０〜８５重量
％、金属硼化物粉末０．５〜６重量％およびＮｉ粉末１
４．５〜４４重量％よりなる有機溶剤スラリーを、鋼基
材表面に塗布、自然乾燥後、液相焼結することにより形
成される請求項１記載の耐熱性鋼部材。 - 【請求項３】クロム炭化物、金属硼化物、ニッケルおよ
びクロムよりなる液相焼結層が表面に形成されているこ
とを特徴とする耐熱性鋼部材。 - 【請求項４】焼結層が、Ｃｒ3Ｃ2粉末５０〜８５重量
％、金属硼化物粉末０．５〜６重量％、Ｎｉ粉末および
Ｃｒ粉末１４．５〜４４重量％よりなり、かつＣｒ重量
％とＮｉ重量％の比（Ｃｒ／Ｎｉ）が０．２５〜０．３
３である有機溶剤スラリーを、鋼基材表面に塗布、自然
乾燥後、液相焼結することにより形成される請求項３記
載の耐熱性鋼部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11935593A JP2971288B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 耐熱性鋼部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11935593A JP2971288B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 耐熱性鋼部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306635A JPH06306635A (ja) | 1994-11-01 |
| JP2971288B2 true JP2971288B2 (ja) | 1999-11-02 |
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ID=14759444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11935593A Expired - Fee Related JP2971288B2 (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 耐熱性鋼部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971288B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19727375C1 (de) * | 1997-06-27 | 1999-03-18 | Heye Hermann Fa | Verfahren zum Erzeugen einer Hartschicht auf Wekzeugen, Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie Preßstempel und Pegel zur Herstellung von Hohlglas |
| EP1010674A3 (en) * | 1998-12-14 | 2000-12-20 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Release coating for glass molds |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP11935593A patent/JP2971288B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH06306635A (ja) | 1994-11-01 |
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