JP5326121B2 - Mold for molding molten glass lump and method for producing the same - Google Patents

Mold for molding molten glass lump and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、溶融ガラス塊成形用金型およびその製造方法に関し、特に、溶融ガラス塊に接触する成形用金型の表面に形成する被覆層の構成に特徴を有する新たな提案である。   The present invention relates to a molten glass lump-molding mold and a method for producing the same, and in particular, is a new proposal characterized by the structure of a coating layer formed on the surface of a molding mold that contacts the molten glass lump.

一般に、ガラス壜などは、次のような工程を経て製造されている。例えば、ソーダ灰や石灰石、ガラス屑などの主原料と、芒硝(NaSO)や各種着色剤、消色剤などの副原料とからなる原料を1500〜1600℃程度の温度に加熱して溶解し、その後、気泡などを除去した上で、壜の重量や形状などに応じた1100℃〜1200℃程度の温度に調整し、フィーダーを介して溶融ガラス塊(軟化状態にある高温の塊状ガラス)として最終的に製壜機、即ち成形用金型に供給している。 Generally, a glass bottle etc. are manufactured through the following processes. For example, a raw material composed of main raw materials such as soda ash, limestone, and glass scraps, and auxiliary raw materials such as mirabilite (Na 2 SO 4 ), various colorants, and decolorizers is heated to a temperature of about 1500 to 1600 ° C. After melting and removing bubbles, etc., it is adjusted to a temperature of about 1100 ° C. to 1200 ° C. according to the weight and shape of the bag, and a molten glass lump (a high-temperature lump glass in a softened state) through a feeder ) Is finally supplied to a iron making machine, that is, a molding die.

図1は、一般的なガラス壜製造工程の概要を示したものである。ここで、図示の1は、溶融ガラス、2はガラス溶解炉、3は作業室、4はフィーダ一、5はオリフィス、7は溶融ガラス塊を示している。上記溶解炉2内の溶融ガラス1は、作業室3とフィーダー4において処理された後、切断機6によって適当な大きさのガラス塊7に切断される。その後、ファンネル8、スクープ9、トラフ10、デフレクター11と呼ばれる一連の雨樋形状の搬送部材を経て製壜のための製壜用金型12に送り込まれ、所要のガラス壜が成形される。   FIG. 1 shows an outline of a general glass bottle manufacturing process. Here, 1 in the figure indicates molten glass, 2 indicates a glass melting furnace, 3 indicates a work chamber, 4 indicates a feeder, 5 indicates an orifice, and 7 indicates a molten glass lump. The molten glass 1 in the melting furnace 2 is processed in the working chamber 3 and the feeder 4, and then cut into a glass lump 7 having an appropriate size by a cutting machine 6. Then, it passes through a series of rain gutter-shaped conveying members called a funnel 8, a scoop 9, a trough 10, and a deflector 11, and is fed into a mold for mold making 12 to form a required glass bottle.

ところで、前記溶融ガラス塊と接する成形用金型等の鋳鉄製基材の表面としては、次のような性質が求められる。
(1)溶融ガラスとの摩擦係数が小さく、滑り性が良好であること。
(2)耐高温摩耗性に優れ、初期の性能を長期間維持できること。
(3)汚れが付着しにくく、また溶融ガラスを汚染しないこと。
(4)保守点検が容易で再生が可能であること。
(5)経済的であること。
By the way, the following properties are required for the surface of a cast iron substrate such as a molding die in contact with the molten glass lump.
(1) The coefficient of friction with molten glass is small and the slipperiness is good.
(2) It has excellent high temperature wear resistance and can maintain the initial performance for a long time.
(3) Dirt is difficult to adhere and does not contaminate the molten glass.
(4) Maintenance and inspection are easy and can be regenerated.
(5) Be economical.

特に、溶融ガラス塊の成形用金型については、摩擦抵抗が小さく、ガラス塊の該金型内への挿入が円滑にでき、かつ成形後のガラス壜の離型性に優れていることが重要である。   In particular, for a mold for molding a molten glass lump, it is important that the frictional resistance is small, the glass lump can be smoothly inserted into the mold, and the moldability of the glass bottle after molding is excellent. It is.

このような要求に対し、従来、溶融ガラス塊と接する成形用金型の内表面や搬送部材には、黒鉛粉末(グラファイト粉末)と樹脂や乾性油からなる潤滑剤を塗布する方法で対処している。この従来方法は、操作が容易で、溶融ガラス塊の滑りも良好で、しかも、ガラスの品質にも悪影響を与えないなどの利点がある一方で、黒鉛粉末の消耗速度が大きく、頻繁に塗布する必要があるという欠点もある。さらに、この黒鉛粉末を含んだ潤滑剤というのは、飛散しやすい性質があることから、作業環境の悪化を招くのみならず、作業者に付着して不快感を与えるという欠点もあった。   Conventionally, such a requirement has been dealt with by applying a lubricant composed of graphite powder (graphite powder) and resin or drying oil to the inner surface of the molding die in contact with the molten glass lump and the conveying member. Yes. While this conventional method has advantages such as easy operation, good sliding of the molten glass lump, and no adverse effect on the quality of the glass, the consumption rate of the graphite powder is large and it is frequently applied. There is also a drawback that it is necessary. Further, the lubricant containing the graphite powder has the property of being easily scattered, and thus has a drawback of not only deteriorating the working environment but also causing the operator to feel uncomfortable.

この対策として、溶融ガラス塊と接する成形用金型(部材)をはじめ、搬送用部材、プランジャーなどの表面に、各種の表面処理膜を施工する提案がなされ、無処理の基材に比較すると、かなり改善されてきた。例えば、
(1)特許文献1〜5には、成形用プランジャー表面やガラス塊搬送部材の表面に、自溶合金や炭化物(Cr)、酸化物セラミック粒子を用いたサーメット溶射皮膜を被覆する方法、特許文献6〜7には、溶融ガラス塊の供給用治具の表面に、窒化物や炭化物、酸化膜などを被覆形成する方法などが開示されている。
(2)また、特許文献8には、CVD法あるいはPVD法によるTiNやTiCN、TiB、SiCなどの薄膜を被覆する技術が開示されている。
(3)特許文献9には、板ガラスの成形用ロールに耐熱、耐食性合金の皮膜を被覆する方法が開示されている。
As a countermeasure, proposals have been made to apply various surface treatment films to the surface of the molding die (member) in contact with the molten glass lump, the conveying member, the plunger, etc. Has improved considerably. For example,
(1) In Patent Documents 1 to 5, a cermet sprayed coating using a self-fluxing alloy, carbide (Cr 3 C 2 ), or oxide ceramic particles is coated on the surface of a molding plunger or the surface of a glass lump conveying member. Methods and Patent Documents 6 to 7 disclose a method of coating a nitride, carbide, oxide film or the like on the surface of a molten glass lump supply jig.
(2) Patent Document 8 discloses a technique for coating a thin film such as TiN, TiCN, TiB 2 , or SiC by a CVD method or a PVD method.
(3) Patent Document 9 discloses a method of coating a sheet glass forming roll with a heat-resistant and corrosion-resistant alloy film.

一方、発明者らも、溶融ガラス塊の樋状搬送部材の表面に炭化物サーメットの金属成分として、Mo、Ta、Wなどの炭化物生成自由エネルギーの小さい金属を添加した皮膜を提案(特許文献10)し、さらに、潤滑性に優れた黒鉛粒子の表面に、NiやW、Ti、Alなどの薄膜を被覆した粒子を用いた溶射皮膜被覆部材の提案(特許文献11)をした。   On the other hand, the inventors also proposed a film in which a metal having a low free energy of carbide generation such as Mo, Ta, W or the like is added as a metal component of a carbide cermet on the surface of a bowl-shaped conveying member of a molten glass lump (Patent Document 10). Furthermore, a thermal spray coating member was proposed (Patent Document 11) using particles obtained by coating a thin film of Ni, W, Ti, Al or the like on the surface of graphite particles having excellent lubricity.

また、溶融ガラス塊の成形用金型についても、その内表面に各種の表面処理皮膜を被覆する提案がある。例えば、特許文献12、13には、CuやAl、Crを主成分とし残部がFeからなる金属質の皮膜が開示され、特許文献14、15には、金型表面にBNとコロイダルシリカを分散させた水溶液を塗布後、乾燥して皮膜化する技術が開示され、さらに、特許文献16〜18では、炭化物や炭化物サーメット皮膜を被覆する技術が開示されている。   There is also a proposal for coating various types of surface treatment film on the inner surface of a mold for molding a molten glass lump. For example, Patent Documents 12 and 13 disclose a metallic film composed mainly of Cu, Al, and Cr, with the balance being Fe. Patent Documents 14 and 15 disperse BN and colloidal silica on the mold surface. A technique for applying a dried aqueous solution and drying it to form a film is disclosed, and Patent Documents 16 to 18 disclose a technique for coating a carbide or a carbide cermet film.

特開昭54−146818号公報JP 54-146818 A 特開平2−111634号公報JP-A-2-111634 特開平4−139032号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-139032 特開平3−290326号公報JP-A-3-290326 特開平11−171562号公報JP-A-11-171562 特開平2−102145号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-102145 特開昭63−297223号公報JP-A 63-297223 特開平1−239029号公報JP-A-1-239029 特開平3−137032号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-137032 特開2002−20126号公報JP 2002-20126 A 特開2002−20851号公報JP 2002-20851 A 特開平8−109460号公報JP-A-8-109460 特開平8−120435号公報JP-A-8-120435 特開2003−119049号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-119049 特開2003−119047号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-119047 特開昭62−158122号公報JP-A-62-158122 特開平2−146133号公報JP-A-2-146133 特開2002−178034号公報JP 2002-178034 A

前記した従来技術のうち、例えば、金型表面に黒鉛粉末を含有する潤滑剤を塗布したりする、各種の表面処理皮膜の場合、次のような問題があった。それは、黒鉛粉末を塗布した金型表面は、良好な潤滑性を有すると共に、溶融ガラスと接触しても疵がつかないという利点がある一方で、潤滑剤が揮発しやすく、作業環境を汚染しやすいということである。しかも、塗布方法および塗布時期の判断などは、すべて熟練作業者の経験に頼っているため、作業の自動化、ロボット化などの無人化が難しいという問題がある。   Among the above-described conventional techniques, for example, in the case of various surface treatment films in which a lubricant containing graphite powder is applied to the mold surface, there are the following problems. The mold surface coated with graphite powder has good lubricity and has the advantage that it does not wrinkle even when it comes into contact with molten glass, but the lubricant is liable to volatilize and contaminates the work environment. It is easy. In addition, since the determination of the application method and the application time all depend on the experience of skilled workers, there is a problem that it is difficult to unmanned operations such as automation and robotization.

また、溶射法やCVD、PVDなどによる炭化物サーメット、酸化物、窒化物、耐熱合金などの従来の表面処理技術は、無処理の場合に比較すると、それなりの効果は認められるものの不十分であり、しばしば黒鉛粉末塗布技術との併用が必要になるという問題がある。   In addition, conventional surface treatment techniques such as carbide cermet, oxide, nitride, heat-resistant alloy by thermal spraying method, CVD, PVD, etc. are insufficient, although some effects are recognized compared with the case of no treatment, There is a problem that it is often necessary to use in combination with a graphite powder coating technique.

ところで、従来、溶融ガラス塊の搬送用部材と、本発明対象である「ガラス塊の成形用金型」とは、これらに求められる条件や特性が明らかに異なるため、本来はそれぞれの要求特性に応じた表面処理を行う必要があるところ、実際には、これらについての十分な検討は行われておらず、未解決のままである。   By the way, conventionally, because the conditions and characteristics required for the molten glass lump conveying member and the “glass lump forming mold” which is the subject of the present invention are clearly different, the originally required characteristics are Where appropriate surface treatment is required, in reality, sufficient consideration has not been made and these remain unsolved.

例えば、搬送用部材については、高温の溶融ガラス塊とその表面に形成されている表面処理皮膜との接触圧が小さくかつ接触時間も短いため、一般には皮膜の潤滑性能が重要な管理目標となる。   For example, for the conveying member, since the contact pressure between the hot molten glass lump and the surface treatment film formed on the surface thereof is small and the contact time is short, generally the lubrication performance of the film is an important management target. .

これに対し、成形用金型の場合には、溶融ガラス塊との接触時間が長いため、耐熱性や耐高温摩耗性が求められると共に、表面処理皮膜表面の微小な粗さや僅かな疵などがガラス表面に転写され易いため、皮膜表面の研削、研磨などの加工が容易な皮膜や素材を用いることが求められる。しかも、製壜のための成形用金型の入口は、一般に狭く、ここを通過する溶融ガラス塊の潤滑性および成形後のガラス製品の離型性も重要な特性因子であるが、これらの諸特性を備えた表面処理皮膜、特に溶射皮膜は未だに開発されていないのが実情である。   On the other hand, in the case of a molding die, since the contact time with the molten glass block is long, heat resistance and high-temperature wear resistance are required, and the surface treatment film surface has a fine roughness and slight wrinkles. Since it is easily transferred to the glass surface, it is required to use a film or a material that can be easily processed such as grinding and polishing of the film surface. Moreover, the entrance of the molding die for making iron is generally narrow, and the lubricity of the molten glass mass passing through it and the releasability of the glass product after molding are also important characteristic factors. In fact, surface treatment coatings with characteristics, particularly thermal spray coatings, have not yet been developed.

なお、近年では、作業環境およびガラス成形品に対する安全意識が向上していることから、有害物質の発生についての対策、検討も必要である。この点、従来の溶射皮膜は、クロム炭化物(Cr)やNi−Cr合金、自溶合金などの含Cr化合物やCr含有合金がよく使われているが、これらの皮膜成分は、高温環境下では酸化され、その一部が有害な6価クロムの化合物を生成する倶れがあるが、これらの課題については未解決のままである。 In recent years, safety awareness of the work environment and glass molded products has been improved, and measures and examinations regarding the generation of harmful substances are also necessary. In this regard, conventional thermal spray coatings are often made of Cr-containing compounds such as chromium carbide (Cr 3 C 2 ), Ni—Cr alloys, self-fluxing alloys, and Cr-containing alloys. Although there is a possibility that a compound of hexavalent chromium that is oxidized in the environment and partially harmful is generated, these problems remain unresolved.

本発明の目的は、従来技術が抱えている上述した問題点を解決すること、特に、耐熱性や耐高温摩耗性に優れると共に、溶融ガラス塊との離型性に優れる他、ガラス製品の品質の向上ならびに安全性に優れる製品製造のための溶融ガラス塊成形用金型およびその製造方法を提案することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, in particular, excellent in heat resistance and high temperature wear resistance, and excellent in releasability from molten glass lump, as well as the quality of glass products. An object of the present invention is to propose a mold for molding a molten glass lump for manufacturing a product excellent in safety and safety and a method for manufacturing the same.

従来技術の上述した課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明では、溶融ガラス塊と接触する金型内表面が、直接またはアンダーコートを介して、金属硼化物と、Wの含有量が0.5〜10mass%であるNi−W合金、Wの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満のNi―W−Cr合金、およびWの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満で、さらにPおよびBのいずれか少なくとも一種をそれぞれ7mass%以下含有するNi−W−Cr−(P−B)合金のうちから選ばれるいずれか1種以上のNiおよびWを必須成分とするNi基耐熱合金とからなる金属硼化物サーメットの溶射皮膜にて被覆形成されていることを特徴とする溶融ガラス塊成形用金型を提案する。 In order to solve the above-mentioned problems of the prior art and achieve the above-described object, in the present invention, the inner surface of the mold that is in contact with the molten glass lump is directly or via an undercoat, and the content of W Ni—W alloy having a W content of 0.5 to 10 mass%, a W content of 0.5 to 10 mass%, a Cr content of less than 20 mass%, and a W content of 0. One selected from Ni—W—Cr— (P—B) alloys containing 5 to 10 mass%, Cr content of less than 20 mass%, and further containing at least one of P and B of 7 mass% or less. propose a Ni-base heat-resistant alloy of one or more Ni and W as essential components, the molten glass gob molding die, characterized in that it is coated formed by spray coating a metal boride cermet consisting of The

また、本発明は、溶融ガラス塊と接触する成形用金型内表面に、直接またはアンダーコートを介して、粒径5〜60μmの、金属硼化物とWの含有量が0.5〜10mass%であるNi−W合金、Wの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満のNi−W−Cr合金、およびWの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満で、PおよびBのいずれか少なくとも一種をそれぞれ7mass%以下含むNi−W−Cr−(P−B)合金のうちから選ばれるいずれか1種以上のNiおよびWを必須成分とするNi基耐熱合金とからなる金属硼化物サーメット溶射材料を、大気プラズマ溶射法、減圧プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法、爆発溶射法のうちから選ばれるいずれかの溶射法によって溶射し、膜厚50〜1000μmの金属硼化物サーメット溶射皮膜を被覆形成することを特徴とする溶融ガラス塊成形用金型の製造方法を提案する。 Further, in the present invention, the content of the metal boride and W having a particle size of 5 to 60 μm is directly or via an undercoat on the inner surface of the molding die in contact with the molten glass lump. A Ni—W alloy having a W content of 0.5 to 10 mass%, a Cr content of less than 20 mass%, and a W content of 0.5 to 10 mass%, Essentially, at least one of Ni and W selected from Ni—W—Cr— (P—B) alloys having a content of less than 20 mass% and containing 7 mass% or less of at least one of P and B, respectively. A metal boride cermet sprayed material composed of a Ni-base heat-resistant alloy as a component is applied to any one of a spraying method selected from an atmospheric plasma spraying method, a low pressure plasma spraying method, a high-speed flame spraying method, and an explosion spraying method. Sprayed I propose a method for producing a molten glass gob molding die, which comprises coating forming a metal boride cermet thermal spray coating having a thickness of 50 to 1000 [mu] m.

なお、本発明において、
(1)前記金属硼化物サーメット溶射皮膜は、その表面の粗さRaが2μm以下、Rzが4μm以下の平滑面を有すること、
(2)前記金属硼化物は、TiB、ZrB、HfB、VB、TaB、NbB、W、CrB、NiBおよびMoBから選ばれるいずれか1種以上の金属硼化物を20〜90mass%含有すること、
(3)サーメットの耐熱合金成分がNi−W−Cr−(P−B)合金である前記金属硼化物サーメット溶射皮膜は、300〜700℃、0.5〜5時間の熱処理が施されている溶射皮膜であること、
(5)前記アンダーコートは、Ni−Al、Ni−Cr、Ni−Cr−Al、自溶合金、MCrAlX合金(ただし、Mは、Coおよび/またはNi、Xは、希土類元素)から選ばれるいずれか1種以上の合金のを溶射皮膜であって、膜厚が50〜150μmであること、
がより好ましい構成を提供する。
In the present invention,
(1) The metal boride cermet sprayed coating has a smooth surface with a surface roughness Ra of 2 μm or less and Rz of 4 μm or less,
(2) The metal boride may be any one or more metal borides selected from TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , VB, TaB, NbB, W 2 B 5 , CrB 2 , NiB and MoB. be contained ~90mass%,
(3) The metal boride cermet sprayed coating in which the heat-resistant alloy component of the cermet is a Ni—W—Cr— (P—B) alloy is heat-treated at 300 to 700 ° C. for 0.5 to 5 hours. Being a thermal spray coating,
(5) The undercoat is any one selected from Ni—Al, Ni—Cr, Ni—Cr—Al, self-fluxing alloy, MCrAlX alloy (where M is Co and / or Ni, and X is a rare earth element). A spray coating of one or more alloys, the film thickness being 50-150 μm,
Provides a more preferred configuration.

前記のように構成された本発明によれば、耐熱性、耐高温摩耗性に優れる共に、溶融ガラス塊との離型性に優れる他、初期の金型寸法精度を長期間にわたって維持できる他、品質の良いガラス成形製品の製造に大きく貢献することができる。   According to the present invention configured as described above, in addition to being excellent in heat resistance and high-temperature wear resistance, it is excellent in releasability from a molten glass lump, and in addition to maintaining initial mold dimensional accuracy over a long period of time, It can greatly contribute to the production of high quality glass molded products.

また、本発明方法によれば、溶射皮膜成分からの有害な6価クロム化合物の発生がなく、安全かつ衛生的な作業環境を提供することができると共に、安全にガラス製品を製造することができる。とくに、従来採用されてきた金型部材表面に対する定期的な黒鉛粉末の塗布作業を省略ないしは塗布頻度を著しく低減することができるので、前記6価クロム化合物の発生防止とともに、作業環境の改善に大きく寄与する。   Further, according to the method of the present invention, no harmful hexavalent chromium compound is generated from the spray coating component, and a safe and hygienic working environment can be provided, and a glass product can be produced safely. . In particular, since the regular graphite powder coating operation on the mold member surface, which has been conventionally employed, can be omitted or the frequency of coating can be significantly reduced, the generation of the hexavalent chromium compound can be prevented and the working environment can be greatly improved. Contribute.

溶融ガラス塊の搬送状況ならびに成形用金型への供給工程の概要を示すガラス壜製造工程の略線図である。It is a basic diagram of the glass bottle manufacturing process which shows the outline of the conveyance process of a molten glass lump, and the supply process to the metal mold | die for shaping | molding. 無電解めっき法によってNi−W−P合金を被覆形成したNi−20mass%Cr合金粒子の断面状況を示す電子顕微鏡写真である。(A)は粒子全体の断面、(B)は被覆されたNi−W−P合金膜の拡大写真である。It is an electron micrograph which shows the cross-sectional condition of the Ni-20mass% Cr alloy particle which coat-formed the Ni-WP alloy by the electroless-plating method. (A) is a cross section of the entire particle, and (B) is an enlarged photograph of the coated Ni—WP alloy film.

従来技術が抱えている前述の課題を解決するため、鋭意実験研究した結果、発明者らは下記の解決手段に係る本発明を開発したので、その構成の詳細を説明する。   In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, as a result of intensive experiments and researches, the inventors have developed the present invention according to the following solution means, and the details of the configuration will be described.

(1)金属硼化物サーメット溶射皮膜、とくに金属硼化物サーメットからなる溶射粉末材料の組成とその特徴
本発明で用いる金属硼化物サーメット溶射粉末材料は、下記の金属硼化物と耐熱金属・合金にて構成されるものである。
(A)硼化物:TiB、ZrB、HfB、VB、TaB、NbB、W、CrB、NiB、MoB(なお、硼化物の分子式は、製造条件によって変化するので絶対的なものでない。ここでは市販品の表示に従ったものを記載した)
(B)Ni基耐熱合金;
(イ)Wを0.5〜10mass%含有するNi−W合金、
(ロ)Wを0.5〜10mass%含有し、かつCrを20mass%未満含有するNi−W−Cr合金、
(ハ)Wを0.5〜10mass%、Crを20mass%未満含有し、PおよびBのいずれか少なくとも一種を、それぞれ7mass%以下の割合で含むNi−W−Cr−(P−B)合金、
(1) Metal boride cermet thermal spray coating, especially composition and characteristics of thermal spray powder material composed of metal boride cermet The metal boride cermet thermal spray powder material used in the present invention is composed of the following metal boride and refractory metal / alloy. It is composed.
(A) Boride: TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , VB, TaB, NbB, W 2 B 5 , CrB 2 , NiB, MoB (Note that the molecular formula of boride varies depending on the manufacturing conditions, so it is absolute Not listed here, according to the indication of the commercial product
(B) Ni-based heat-resistant alloy;
(A) Ni-W alloy containing 0.5 to 10 mass% of W,
(B) Ni—W—Cr alloy containing 0.5 to 10 mass% of W and containing less than 20 mass% of Cr,
(C) Ni—W—Cr— (P—B) alloy containing 0.5 to 10 mass% of W and less than 20 mass% of Cr and containing at least one of P and B at a ratio of 7 mass% or less. ,

金属硼化物とNi基耐熱合金との混合割合は、硼化物:20〜90mass%、Ni基耐熱合金:80〜10mass%の範囲とする。これらの好ましい混合割合は、硼化物40〜60mass%、残部Ni基耐熱合金である。本発明において、金属硼化物に着目し、上記の範囲に限定する理由は、この硼化物は硬くかつ耐高温摩耗性に優れるほか、高温状態のガラス塊との反応性が小さいため融着現象を招くおそれが少ないこと、さらには、成形後のガラス製品との剥離性(離型性)にも優れているからである。一方、上記耐熱金属・合金の成分は、これらを金属硼化物粒子と混合することによって、溶射皮膜形成時に、粒子同志の相互結合力を向上させる作用を担うとともに、金属硼化物粒子のみの積層構造のときに見られる隙間の生成を防ぎ、緻密な溶射皮膜を形成するのに有効である。   The mixing ratio of the metal boride and the Ni-base heat-resistant alloy is in the range of boride: 20 to 90 mass%, Ni-base heat-resistant alloy: 80 to 10 mass%. These preferable mixing ratios are boride 40-60 mass% and the balance Ni-base heat-resistant alloy. In the present invention, the reason for limiting to the above range by focusing on the metal boride is that the boride is hard and excellent in high temperature wear resistance, and has a low reactivity with a glass block in a high temperature state, so that the fusion phenomenon is suppressed. It is because there is little possibility of inviting, and also, it is excellent in releasability (mold releasability) from the molded glass product. On the other hand, the above-mentioned refractory metal / alloy components are mixed with metal boride particles, thereby improving the mutual bonding force between the particles when forming a thermal spray coating, and a laminated structure of only metal boride particles. It is effective in preventing the formation of gaps seen at the time of forming a dense sprayed coating.

なお、前記金属硼化物サーメットにおいて、耐熱合金が10mass%未満の含有量では、この耐熱金属・合金添加の効果が十分でなく、一方、金属硼化物の含有量が20mass%未満では、該金属硼化物が有する優れた耐熱性、高温安定性、耐高温摩耗性などの諸特性が十分に得られなくなる。なお、溶射皮膜はサーメット化することにより、基材と該皮膜との密着性が向上する。   In the metal boride cermet, if the content of the heat-resistant alloy is less than 10 mass%, the effect of adding the heat-resistant metal / alloy is not sufficient, while if the content of the metal boride is less than 20 mass%, Various properties such as excellent heat resistance, high-temperature stability, and high-temperature wear resistance of the chemical compound cannot be obtained. The thermal spray coating is cermetized to improve the adhesion between the substrate and the coating.

a.まず、前記耐熱合金のうちNi−W合金は、W:0.5〜10mass%を含有し、残部がNiの合金である。NiとWからなるNi基耐熱合金は、一般に、真空溶解炉によってNiとWとを溶製する方法で製造され、この処理において、Wの添加量を0.5〜10mass%にして得られるものである。W成分は、合金およびこれを皮膜化した際において、溶融ガラスとの剥離性に優れるほか、硬質であるため、耐高温摩耗性に優れた作用を発揮する。この点、Wの含有量が0.5mass%未満ではWの添加効果が顕われず、一方、10mass%以上添加すると、皮膜化した場合に割れ易くなる。なお、このNi−W合金は、粉砕法や溶融状態のままで小さいノズルから噴霧する方法で、粒径5〜60μm程度の球形粒子にしたものを用いる。 a. First, among the heat-resistant alloys, the Ni—W alloy contains W: 0.5 to 10 mass%, and the balance is Ni. Ni-based heat-resistant alloys composed of Ni and W are generally manufactured by a method of melting Ni and W in a vacuum melting furnace, and in this treatment, the amount of W added is 0.5 to 10 mass%. It is. When the W component is made into an alloy and a film thereof, the W component is excellent in releasability from molten glass, and since it is hard, it exhibits an effect of excellent high temperature wear resistance. In this regard, if the W content is less than 0.5 mass%, the effect of adding W is not manifested. On the other hand, if it is added in an amount of 10 mass% or more, the film is easily cracked. The Ni—W alloy used is a spherical particle having a particle size of about 5 to 60 μm by a pulverization method or a spray method from a small nozzle in a molten state.

b.次に、Ni―W−Cr系のNi基耐熱合金において、Crを含有させると、溶融ガラスとの剥離性に実用上問題がなく、かつ耐熱性が良好でになる。ただし、このCrを20mass%以上含有させると、耐熱性、耐酸化性は向上するものの、その一方でCrまたは3価のCrの酸化物(Cr)と溶融ガラスとの密着性が強く(離型性の劣化)なって、成形用金型としての生産性が低下する他、高温環境等の使用条件によっては有害な6価クロム化合物(主として酸化物CrOやNaCr)の生成が予想され、好ましくない。なお、市販のNi−Cr合金には、Si、P、S、Fe、Cなども含まれているが、これらの成分元素は含有量が少ないうえ、本発明の目的に影響を与えることがないため、特に規制するものではない。 b. Next, in a Ni—W—Cr-based Ni-based heat-resistant alloy, when Cr is contained, there is no practical problem in the peelability from the molten glass, and the heat resistance is good. However, when containing 20 mass% or more of Cr, the heat resistance and oxidation resistance are improved, but on the other hand, the adhesion between Cr or a trivalent Cr oxide (Cr 2 O 3 ) and molten glass is strong. (Deterioration of releasability) reduces productivity as a molding die, and depending on use conditions such as a high temperature environment, harmful hexavalent chromium compounds (mainly oxides CrO 3 and Na 2 Cr 2 O 7 ) Is expected and is not preferred. In addition, although commercially available Ni-Cr alloy contains Si, P, S, Fe, C, etc., these component elements have a small content and do not affect the object of the present invention. Therefore, there is no particular restriction.

c.次に、Ni基耐熱合金の1つであるNi−W−Cr−(P−B)合金は、Cr含有量が20mass%のNi−Cr合金をマトリックスとし、これにWを0.5〜10mass%、PおよびBのいずれか少なくとも一種を、それぞれ7mass%以下の割合で含有する組成の耐熱合金である。 c. Next, a Ni-W-Cr- (P-B) alloy, which is one of Ni-base heat-resistant alloys, uses a Ni-Cr alloy with a Cr content of 20 mass% as a matrix, and W is 0.5 to 10 mass. %, P and B are heat resistant alloys having a composition containing 7 mass% or less.

PやBを含む他、NiとWならびにCrを含む上記Ni−W−Cr−(P−B)合金は、Cr含有量が20mass%のNi−Cr合金粒子(粒径5〜50μm)を、無電解めっき法によって、該合金粒子の表面にNiとWの合金を被覆して製造される。PやBは、上記めっき処理時に共析する成分である。具体的には、Niイオン、WイオンをNi−Cr合金粒子の表面に析出させるための還元剤として、次亜リン酸ナトリウム(NaHPO)を用いると、Ni、Wの析出とともに、1〜7mass%程度のPが共析し、ジメチル・アミン・ボラン化合物((CH)NHBH)または水素化棚素化合物(NaHB)を利用すると、1〜7mass%の範囲のBがNi、Wとともに析出する。なお、還元剤として、ヒドラジン(NH・NH)を使用すると、Ni−Wのみの析出となり、P、Bは含まれない。発明者らの研究によると、PもしくはBの含有量が1〜7mass%、より好ましくはP:2〜7mass%、B:2〜4mass%の範囲内であれば、本発明の目的の溶射皮膜の性能として、問題がなかったので、(NH・NH)還元剤の場合を含め、それぞれの許容含有量として、好ましくは1〜7mass%の範囲とする。 In addition to P and B, the Ni—W—Cr— (P—B) alloy containing Ni, W and Cr contains Ni—Cr alloy particles (particle size 5 to 50 μm) with a Cr content of 20 mass%. The surface of the alloy particles is manufactured by coating an alloy of Ni and W by an electroless plating method. P and B are components that are eutectoid during the plating process. Specifically, when sodium hypophosphite (NaH 2 PO 2 ) is used as a reducing agent for precipitating Ni ions and W ions on the surface of Ni—Cr alloy particles, Ni and W are precipitated together with 1 When about 7 mass% of P is co-deposited and a dimethylamine borane compound ((CH 3 ) NHBH 2 ) or a hydrogenated terraced compound (NaHB 4 ) is used, B in the range of 1-7 mass% is Ni, Precipitates with W. When hydrazine (NH 2 · NH 2 ) is used as the reducing agent, only Ni—W is precipitated, and P and B are not included. According to the research of the inventors, if the content of P or B is in the range of 1-7 mass%, more preferably P: 2-7 mass%, B: 2-4 mass%, the thermal spray coating of the object of the present invention Since there was no problem in the performance of each, including the case of (NH 2 · NH 2 ) reducing agent, the allowable content thereof is preferably in the range of 1 to 7 mass%.

なお、表1は、Ni−W−P系およびNi−W−B系の耐熱合金めっき膜を形成するための無電解めっき液の組成と温度条件を例示したものである。Ni−W−P合金を被覆した後、引き続いてNi−W−B合金膜を形成すると、PとBを含む溶射粉末材料となる。   Table 1 exemplifies the composition and temperature conditions of an electroless plating solution for forming Ni—WP and Ni—WB heat resistant alloy plating films. After the Ni—WP alloy is coated, a Ni—WB alloy film is subsequently formed, resulting in a thermal spray powder material containing P and B.

図2は、Ni−20mass%Cr合金粒子の外周面に、無電解めっき法によって、Ni−W−P合金膜を被覆した後、その断面状況を観察した電子顕微鏡写真である。Ni−W−P合金膜は、粒子の表面に緻密かつ均等に形成されている状況が観察できる。   FIG. 2 is an electron micrograph obtained by observing the cross-sectional state of a Ni-20 mass% Cr alloy particle after the Ni-WP alloy film was coated on the outer peripheral surface of the Ni-20 mass% Cr alloy particle by an electroless plating method. It can be observed that the Ni—WP alloy film is densely and evenly formed on the surface of the particles.

Figure 0005326121
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次に、上記金属硼化物粒子とNiやWを必須成分とするNi基耐熱合金の粒子は、それぞれ塩化ビニル溶液などのバインダーを用いて造粒し、粒径が5〜60μm範囲の金属硼化物サーメットからなる溶射粉末材料とする。この溶射粉末材料の粒径が5μm未満では、溶射ガンへの連続的な供給が困難な場合があり、一方、60μmより大きいと、溶射熱源との関係において、溶融、軟化現象が不十分となる場合がある。特に、硼化物の融点は2000℃以上を示すことから、過大な粒径の利用は好ましくない。   Next, the metal boride particles and the Ni-base heat-resistant alloy particles containing Ni and W as essential components are granulated using a binder such as a vinyl chloride solution, and the metal boride having a particle size in the range of 5 to 60 μm. A thermal spray powder material made of cermet is used. If the particle size of the thermal spray powder material is less than 5 μm, continuous supply to the thermal spray gun may be difficult. On the other hand, if the particle size is larger than 60 μm, the melting and softening phenomenon is insufficient in relation to the thermal spray heat source. There is a case. In particular, since the melting point of borides is 2000 ° C. or higher, it is not preferable to use an excessively large particle size.

なお、前記Ni基耐熱合金は、NiおよびNi−Cr合金粒子(以下、「マトリックス金属粒子」という)の表面に、W−PおよびBを無電解めっき法によって被覆形成して得られるが、この合金のNi−W、Ni−W−P、Ni−W−BおよびNi−W−P−Bからなる金属膜(以下、「合金めっき膜」という)は、次のような作用機構を有する。   The Ni-based heat-resistant alloy is obtained by coating WP and B by electroless plating on the surfaces of Ni and Ni—Cr alloy particles (hereinafter referred to as “matrix metal particles”). A metal film (hereinafter referred to as “alloy plating film”) made of alloys Ni—W, Ni—WP, Ni—WB, and Ni—WP—B has the following mechanism of action.

(イ)上記合金めっき膜が被覆されたマトリックス金属粒子は、溶射熱源中に投入されたとき、短時間内に融点に達するものの、加熱時間が非常に短いため、合金めっき膜とマトリックス金属粒子が相互に融合して、それぞれの化学成分が平均化するものではない。因みに、溶射熱源中に飛行する粒子の速度は、大気プラズマ溶射法で、1/100〜3/100秒、高速フレーム溶射法で1/500〜1/1000秒である。 (B) The matrix metal particles coated with the alloy plating film reach the melting point within a short time when put in the thermal spray heat source, but the heating time is very short, so the alloy plating film and the matrix metal particles are It does not fuse with each other and average the chemical components. Incidentally, the velocity of the particles flying in the thermal spray heat source is 1/100 to 3/100 seconds in the atmospheric plasma spraying method and 1/500 to 1/1000 seconds in the high-speed flame spraying method.

発明者らの実験的知見によると、合金めっき膜を被覆したマトリックス金属粒子によって形成された溶射皮膜では、その殆どが合金めっき膜を被覆したままの状態で堆積しており、マトリックス金属粒子が表面に露出することが少ないことを確認している。このため、本発明で使用するNi基耐熱合金とは、これの粒子表面がマトリックス金属よりも溶融ガラス塊との離型性に優れたNi−W等を主成分とする合金めっき膜によって構成され、これらの成分が具える特性を優位に利用することができるものである。   According to the experimental findings of the inventors, most of the thermal spray coating formed by the matrix metal particles coated with the alloy plating film is deposited in a state where the alloy plating film is coated, and the matrix metal particles are deposited on the surface. It has been confirmed that there is little exposure. For this reason, the Ni-base heat-resistant alloy used in the present invention is composed of an alloy plating film whose main component is Ni-W or the like whose surface of the particles is superior to the molten glass lump than the matrix metal. The characteristics of these components can be used preferentially.

このような特性を発揮させるための合金めっき膜の厚さは、マトリックス金属粒子の大きさにも影響されるが、例えば、マトリックス金属粒子の粒径が5〜50μmの場合では、0.5〜10μmの被覆厚にすることが望ましく、特に1〜5μmの厚さが好適である。   The thickness of the alloy plating film for exerting such characteristics is also affected by the size of the matrix metal particles. For example, when the matrix metal particles have a particle size of 5 to 50 μm, the thickness is 0.5 to A coating thickness of 10 μm is desirable, and a thickness of 1 to 5 μm is particularly preferable.

それは、この合金めっき膜が0.5μmより薄いと、溶射熱源中で加熱された際に、マトリックス金属粒子の表面を十分被覆することができず、溶融ガラス塊との離型性を向上させることが困難となる。一方、その厚みが10μmより厚い場合も、被覆の効果が飽和するとともに、めっき処理費が増大して、成膜コストの増加を招く。   That is, if this alloy plating film is thinner than 0.5 μm, the surface of the matrix metal particles cannot be sufficiently covered when heated in a thermal spraying heat source, and the releasability from the molten glass lump is improved. It becomes difficult. On the other hand, when the thickness is thicker than 10 μm, the coating effect is saturated, and the plating cost increases, resulting in an increase in film formation cost.

(ロ)マトリックス金属粒子中に含まれているCrは、耐熱性、耐酸化性金属成分として優れているものの、酸素を含む高温環境下では、有害な6価クロム化合物を生成するおそれがある。この点、本発明のように、合金めっき膜を被覆形成したNi−Cr合金マトリックスでは、溶射熱源中はもとより、皮膜形成であっても、マトリックスス金属が露出することが少ないため、有害な6価クロム化合物の生成を抑制することができる。 (B) Although Cr contained in the matrix metal particles is excellent as a heat-resistant and oxidation-resistant metal component, it may generate a harmful hexavalent chromium compound in a high-temperature environment containing oxygen. In this regard, the Ni—Cr alloy matrix formed by coating the alloy plating film as in the present invention is harmful because the matrix metal is not exposed not only in the thermal spraying heat source but also in the film formation. Formation of the valent chromium compound can be suppressed.

また、溶射熱源中において加熱されたとき、合金めっき膜とマトリックス金属粒子が完全に融合した場合においても、マトリックス粒子中のCr含有量は合金めっき膜の存在によって希釈されるため、6価クロム化合物の生成の危険度は安全側に移行させる効果も期待できる。このため、本発明に使用するNi―Cr合金中のCr含有量は、必ずしも20mass%未満に限定する必要がない場合もあり、実験結果からの知見によると、Ni−22mass%Cr合金でも、6価クロム化合物の発生を抑制することが可能である。   In addition, when heated in a thermal spraying heat source, even when the alloy plating film and the matrix metal particles are completely fused, the Cr content in the matrix particles is diluted by the presence of the alloy plating film. The risk of the generation of can also be expected to shift to the safe side. For this reason, the Cr content in the Ni—Cr alloy used in the present invention may not necessarily be limited to less than 20 mass%. According to the findings from the experimental results, even with a Ni-22 mass% Cr alloy, It is possible to suppress the generation of the valent chromium compound.

(2)溶射皮膜の形成方法
金属硼化物サーメットの溶射粉末材料を使って溶射皮膜を形成するには、大気プラズマ溶射法や減圧プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法、爆発溶射法などを適用することが好まく、また、溶射雰囲気ガスの温度を低く抑制したワームスプレ一、コールドスプレーによっても成膜することができる。これらの溶射法による金属硼化物サーメット溶射皮膜は、金型(基材)内表面に直接形成してもよく、また、まず基材表面にアンダーコートを施工し、その上に、所謂、トップコートとして該金属硼化物サーメットの溶射皮膜を被覆て積層してもよい。
(2) Forming method of sprayed coating To form a sprayed coating using a sprayed powder material of metal boride cermet, apply atmospheric plasma spraying method, low pressure plasma spraying method, high-speed flame spraying method, explosion spraying method, etc. The film can also be formed by worm spray or cold spray in which the temperature of the spraying atmosphere gas is kept low. The metal boride cermet sprayed coating by these thermal spraying methods may be directly formed on the inner surface of the mold (base material). First, an undercoat is applied to the surface of the base material, and a so-called top coat is formed thereon. Alternatively, a thermal spray coating of the metal boride cermet may be coated and laminated.

金属硼化物サーメット溶射皮膜の厚さは、50〜1000μmの範囲がよく、特に100〜300μmの厚さにすることが好ましい。その理由は、50μm未満の厚さでは、基材表面に均等な厚みで成膜することができないからであり、一方、1000μm超の厚さの溶射皮膜に気孔が多くなって、ガラス成形面に悪影響を与えるからである。   The thickness of the metal boride cermet sprayed coating is preferably in the range of 50 to 1000 μm, particularly preferably 100 to 300 μm. The reason is that when the thickness is less than 50 μm, it is impossible to form a film with a uniform thickness on the surface of the base material. On the other hand, the thermal spray coating having a thickness of more than 1000 μm has more pores, resulting in a glass molding surface. This is because it has an adverse effect.

なお、本発明の金属硼化物サーメット溶射皮膜は、耐熱合金成分を10〜80mass%の割合で含ませているため、アンダーコートの施工は必須の条件ではないが、厚膜、例えば300μm以上の皮膜を形成する場合には、トップコートとの密着性を向上させるために、このアンダーコートを施工することが望ましい。   In addition, since the metal boride cermet sprayed coating of the present invention contains a heat-resistant alloy component at a ratio of 10 to 80 mass%, the undercoat is not essential, but a thick film, for example, a coating of 300 μm or more In order to improve the adhesion to the top coat, it is desirable to apply this undercoat.

アンダーコートとしては、基材との密着性と耐熱性を向上させる機能を優先して、Ni−Al、Ni−Cr、Ni−Cr−Al、自溶合金(JIS H8303)、M(NiまたはCo)−Cr−Al−X合金(ただしXは、Y、Ce、Laなどの希土類元素)などが好適である。その膜厚としては50〜150μmの範囲内の厚さがよく、特に、50〜100μmの厚さにすることが好ましい。その理由は、膜厚が50μmより薄い場合や150μm超では、ともにアンダーコートとしての機能が十分でないからである。   As an undercoat, Ni-Al, Ni-Cr, Ni-Cr-Al, a self-fluxing alloy (JIS H8303), M (Ni or Co) is given priority to the function of improving the adhesion and heat resistance with the substrate. ) -Cr-Al-X alloy (where X is a rare earth element such as Y, Ce or La) is preferred. The thickness is preferably in the range of 50 to 150 [mu] m, and particularly preferably 50 to 100 [mu] m. The reason is that when the film thickness is thinner than 50 μm or more than 150 μm, the function as an undercoat is not sufficient.

(3)金属硼化物サーメット溶射皮膜の表面性状
成膜後の金属硼化物サーメット溶射皮膜の表面は、溶射プロセスや溶射材料の粒径の影響を受けるが、一般に粗い(Ra≧3〜8μm、Rz≧10〜22μm)ため、上述したような不都合がある。そのため、本発明では、その溶射皮膜表面を研削や研磨などの機械的、電気的な手段によって、Ra:2μm以下、Rz:4μm以下のより平滑化した表面に仕上げることが有効である。なお、ガラス成形用金型の場合、その表面に形成された前記溶射皮膜表面の性状は、ガラス成形面に直接、転写されるので、Ra値のみならず、Rz値についても所定値以下となるように十分な仕上げ管理を行うことが好ましい。
(3) Surface properties of metal boride cermet sprayed coating The surface of the metal boride cermet sprayed coating after film formation is affected by the spraying process and the particle size of the sprayed material, but is generally rough (Ra ≧ 3 to 8 μm, Rz ≧ 10 to 22 μm), there is a disadvantage as described above. Therefore, in the present invention, it is effective to finish the sprayed coating surface to a smoother surface with Ra: 2 μm or less and Rz: 4 μm or less by mechanical or electrical means such as grinding or polishing. In the case of a glass molding die, the properties of the surface of the sprayed coating formed on the surface thereof are directly transferred to the glass molding surface, so that not only the Ra value but also the Rz value is a predetermined value or less. It is preferable to perform sufficient finishing management.

上記の金属硼化物サーメット溶射皮膜の表面粗さRa≦2μmにする理由は、溶融ガラス塊との接触抵抗を小さくするとともに、平滑なガラス成形面を確保するためであり、一方、Rz≦4μmにする理由は、ガラス成形面に溶射皮膜の粗さが転写して、不良品発生の原因となる惧れがあるからである。   The reason why the surface roughness Ra ≦ 2 μm of the metal boride cermet sprayed coating is to reduce the contact resistance with the molten glass lump and to ensure a smooth glass molding surface, while Rz ≦ 4 μm. This is because the roughness of the thermal spray coating is transferred to the glass molding surface, which may cause defective products.

なお、本発明において形成される金属硼化物サーメット溶射皮膜は、皮膜の種類がNi−W−Cr−(P−B)合金を含むものの場合、熱処理を施すことがより有効である。即ち、硼化物に対し、耐熱金属・合金を混合した溶射材料を溶射して得られる皮膜であることから、この皮膜を熱処理することは有益である。この熱処理条件としては、空気中、真空中または不活性ガス中において、300〜700℃、0.5〜5時間が好適である。その温度範囲を外れるか、時間が所定の範囲を外れると、硬質化が不十分であったり、硬度上昇が飽和して生産コストが嵩むほか、ときには結晶が粗大化して硬度が低下するため、熱処理の作用、効果が減殺される。特に、この熱処理はPやBを含む合金の場合に有効である。   In addition, when the metal boride cermet sprayed coating formed in the present invention includes a Ni—W—Cr— (P—B) alloy, it is more effective to perform heat treatment. That is, since the coating is obtained by spraying a thermal spray material mixed with a refractory metal / alloy on a boride, it is beneficial to heat-treat this coating. The heat treatment conditions are preferably 300 to 700 ° C. and 0.5 to 5 hours in air, vacuum or inert gas. If the temperature is out of the specified range or the time is out of the predetermined range, the hardening is insufficient, the increase in hardness is saturated and the production cost increases, and sometimes the crystal is coarsened and the hardness is reduced. The effects and effects of this are diminished. In particular, this heat treatment is effective in the case of an alloy containing P or B.

(4)基材
本発明の硼化物サーメット皮膜を形成するための成形用金型の基材としては、鋳鉄や鋳鋼、炭素鋼、工具鋼、低合金鋼などの鋼鉄製のものが好適である。その他、Alおよびその合金、Ti及びその合金、Mg合金などの非鉄金属をはじめ、セラミック焼結体や焼結炭素なども用いることができる。
(4) Substrate As the base material of the molding die for forming the boride cermet film of the present invention, those made of steel such as cast iron, cast steel, carbon steel, tool steel, low alloy steel are suitable. . In addition, non-ferrous metals such as Al and alloys thereof, Ti and alloys thereof, and Mg alloys, ceramic sintered bodies, sintered carbon, and the like can also be used.

(実施例1)
この実施例では、金属硼化物とNiおよびWを必須成分として含む耐熱合金からなる金属硼化物サーメット溶射皮膜の鋼鉄製基材への密着性を熱衝撃試験によって調べた。
Example 1
In this example, the adhesion of a metal boride cermet sprayed coating made of a heat-resistant alloy containing metal boride and Ni and W as essential components to a steel substrate was examined by a thermal shock test.

(1)供試基材:供試基材として、SUS410鋼(寸法:幅50mm×長さ50mm×厚さ3.2mm)の試験片を用いた。
(2)成膜用材料:硼化物として、MoB、Wを用い、それぞれの金属硼化物粒子に、Niを80〜99mass%、Wを0.5〜10mass%、Pを5〜7mass%、Bを2mass%に変化させた耐熱合金粒子を50mass%配合してなるサーメット粉末を準備し、大気プラズマ溶射法によって、試験片の片面に直接、150μm厚さの皮膜を形成した。
また、比較例として、金属硼化物粒子(W、MoB、TaB、CrB)のみの皮膜を、大気プラズマ溶射法によって、基材上に直接、150μmの厚さの皮膜を形成した。
(3)熱衝撃試験:上記溶射皮膜試験片を電気炉中で650℃×15分間加熱した後、これを炉外に取り出し、送風機の空気を流しながら、80℃以下の温度に冷却させる操作を1サイクルとし、合計10サイクルの試験を繰り返した。なお、1サイクルの試験毎に、溶射皮膜の表面を拡大鏡(×8)によって観察し、“ひび割れ”や局部剥離の有無を調査した。
(4)試験結果:試験結果を表2に示した。この表2に示す結果から明らかなように、硼化物のみの比較例の皮膜(No.9〜12)は、熱衝撃サイクル5〜8回の繰り返しによって、皮膜表面に割れや局部的な剥離部が発生した。これに対して、本発明に適合する金属硼化物サーメット溶射皮膜(No.1〜8)は、10サイクルの熱衝撃試験によっても、割れや剥離は認められず、良好な耐熱衝撃性を示した。この結果から、硼化物粒子にNi−W含有耐熱合金粒子を添加することによって、基材との密着性を向上させることができることが判った。
(1) Test base material: As a test base material, a test piece of SUS410 steel (dimensions: width 50 mm × length 50 mm × thickness 3.2 mm) was used.
(2) Film-forming material: MoB and W 2 B 5 are used as borides. Ni is 80 to 99 mass%, W is 0.5 to 10 mass%, and P is 5 to 7 mass for each metal boride particle. A cermet powder prepared by blending 50 mass% of heat-resistant alloy particles in which% and B were changed to 2 mass% was prepared, and a film having a thickness of 150 μm was directly formed on one surface of the test piece by an atmospheric plasma spraying method.
Further, as a comparative example, a film having a thickness of 150 μm was directly formed on a substrate by an atmospheric plasma spraying method using only a film of metal boride particles (W 2 B 5 , MoB, TaB, CrB 2 ).
(3) Thermal shock test: After heating the above-mentioned sprayed coating specimen in an electric furnace at 650 ° C. for 15 minutes, taking it out of the furnace and cooling it to a temperature of 80 ° C. or less while flowing air from the blower. The test was repeated for a total of 10 cycles. In each cycle test, the surface of the sprayed coating was observed with a magnifying glass (× 8) to investigate the presence or absence of “cracking” and local peeling.
(4) Test results: The test results are shown in Table 2. As is apparent from the results shown in Table 2, the boric acid-only comparative film (Nos. 9 to 12) was cracked or locally peeled by repeating the thermal shock cycle 5 to 8 times. There has occurred. On the other hand, the metal boride cermet sprayed coating (Nos. 1 to 8) conforming to the present invention showed good thermal shock resistance without cracking or peeling even in a 10-cycle thermal shock test. . From this result, it was found that the adhesion to the substrate can be improved by adding Ni—W-containing heat-resistant alloy particles to the boride particles.

Figure 0005326121
Figure 0005326121

(実施例2)
この実施例では、金属硼化物に添加する合金成分の種類と溶融ガラス塊の密着性との関係を明らかにすることによって、その離型性と耐熱衝撃性を定性的に求めた。
(Example 2)
In this example, the releasability and thermal shock resistance were qualitatively determined by clarifying the relationship between the type of alloy component added to the metal boride and the adhesion of the molten glass lump.

(1)供試基材:供試基材として、FC200(寸法:幅50mm×長さ70mm×厚さ7mm)の試験片を用いた。
(2)供試皮膜:供試皮膜として、下記金属硼化物と合金成分とを重量で50:50に混合した金属硼化物サーメット材料を大気プラズマ溶射して、100μmの厚さの溶射皮膜を形成した。
a.硼化物:CrB、ZrB、MoB、TaB、W
b.合金成分:Niを20〜99mass%、Wを0.5〜15mass%、Pを2〜7mass%、Bを2〜4mass%に変化させたNi基耐熱合金
なお、比較例として、前記金属硼化物にCr、Ni−50〜75mass%Cr合金をそれぞれ質量比で50%添加したサーメット材料をはじめ、自溶合金(JIS H8303のSFNi4)、現在汎用されている黒鉛塗布膜を用い、同条件で試験した。
(3)溶融ガラスとの密着性試験:供試皮膜の表面に1200℃の溶融ガラス塊を圧着した後、室温まで放冷し、皮膜表面に固着したガラス塊を木製のハンマーによって叩き落とすことによって、ガラス塊の密着性(離型性)を定性的に調査した。
(4)熱衝撃試験:実施例1と同じ方法で評価した。
(5)試験結果:試験結果を表3に示した。この表3に示す結果から明らかなように、金属硼化物サーメット溶射皮膜であっても、添加する金属(合金)がCrもしくはCr含有量の多い合金皮膜(No.2、5、9、11)では、優れた耐熱衝撃性を保持しているものの溶融ガラスとの付着性が強く、溶融ガラス塊の成形用金型の被覆として不適当であることが判明した。また、自溶合金系の皮膜(No.14)も良好な熱衝撃性を発揮するが、溶融ガラス塊との剥離性は良好ではなかった。
(1) Test base material: As a test base material, a test piece of FC200 (dimensions: width 50 mm × length 70 mm × thickness 7 mm) was used.
(2) Test coating: As a test coating, a metal boride cermet material in which the following metal borides and alloy components are mixed at a weight ratio of 50:50 is air plasma sprayed to form a sprayed coating having a thickness of 100 μm. did.
a. Boride: CrB 2 , ZrB 2 , MoB, TaB, W 2 B 5
b. Alloy component: Ni-based heat-resistant alloy in which Ni is changed to 20 to 99 mass%, W is changed to 0.5 to 15 mass%, P is changed to 2 to 7 mass%, and B is changed to 2 to 4 mass%. In addition to cermet materials containing 50% by mass of Cr and Ni-50 to 75 mass% Cr alloy, self-fluxing alloy (SFNi4 of JIS H8303), and currently used graphite coating film, tested under the same conditions. did.
(3) Adhesion test with molten glass: After a 1200 ° C molten glass lump was pressure-bonded to the surface of the test film, it was allowed to cool to room temperature, and the glass lump fixed to the film surface was struck down with a wooden hammer. Then, the adhesion (release property) of the glass lump was qualitatively investigated.
(4) Thermal shock test: evaluated in the same manner as in Example 1.
(5) Test results: The test results are shown in Table 3. As is apparent from the results shown in Table 3, even when the metal boride cermet sprayed coating is used, the metal (alloy) to be added is Cr or an alloy coating having a high Cr content (No. 2, 5, 9, 11). However, it has been found that although it has excellent thermal shock resistance, it has high adhesion to molten glass and is not suitable as a coating for a mold for molding a molten glass lump. Further, the self-fluxing alloy film (No. 14) also exhibited good thermal shock properties, but the peelability from the molten glass lump was not good.

一方、黒鉛粉末の塗布膜は、溶融ガラス塊との剥離性は極めて良好であったが、試験中においても容易に周囲に飛散して、実験室の環境を甚しく汚染したので、実作業での適用は困難であることがわかった。   On the other hand, the coating film of graphite powder was extremely good in peelability from the molten glass lump, but even during the test, it was easily scattered around and contaminated the laboratory environment. The application of was found to be difficult.

これに対して、本発明に適合する皮膜(No.1、3、4、6、7、8、10)は溶融ガラス塊との離型性が良く、耐熱衝撃試験においても、皮膜の割れや剥離などは観察されず優れた性能を発揮した。   On the other hand, the film (No. 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10) suitable for the present invention has a good releasability from the molten glass lump. No exfoliation was observed and excellent performance was demonstrated.

Figure 0005326121
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(実施例3)
この実施例では、製壜用金型の表面に対して、本発明に適合する金属硼化物サーメット溶射皮膜を含む各種の溶射皮膜を被覆した後、実際の作業条件下における作業性を試験した。
(Example 3)
In this example, the surface of the mold for making iron was coated with various sprayed coatings including a metal boride cermet sprayed coating conforming to the present invention, and then the workability under actual working conditions was tested.

(1)供試金型:鋳鉄製の二ッ割れ状の金型内表面に、次に示す溶射皮膜を形成した。
(2)供試皮膜:本発明に係る皮膜として、MoBに対して、NiとWを必須成分とする耐熱合金を50mass%の割合で配合した金属硼化物サーメットを、大気プラズマ溶射法によって、200μmの厚さに形成した。また、比較例として、NiとWを含まない耐熱金属(合金)を50mass%の割合で添加したMoBサーメット溶射皮膜を、溶射法で200μmの厚さで施工したものと、Cr−20mass%Ni−8mass%Crサーメット材料を高速フレーム溶射法で、120μmの厚さに形成したものを準備した。なお、供試溶射皮膜の表面は、すべて機械研磨法によって表面粗さRa:2.0μm以下、Rz:4μm以下の平滑な面に仕上げた。
(3)試験項目:実際の製壜プラントにおける供試皮膜の試験項目は、溶融ガラス塊の金型内部への挿入状況の観察と試験後の皮膜表面の観察(ひび割れ、剥離の有無)である。
(4)試験結果:試験結果を表4に示した。この表4に示す結果から明らかなように、比較例の金属成分として、Crを多く含む耐熱合金からなる金属硼化物サーメット溶射皮膜(No.6〜8)は、溶融ガラス塊の金型内部への供給時に、入口付近で一時的に、とどまる現象が認められ、ガラス塊との摩擦抵抗が大きいことが判明した。また、試験後の皮膜表面に、少量ながら6価クロム化合物の生成が認められたことから、作業環境を汚染する可能性がうかがえる。なお、炭化物サーメット溶射皮膜(No.9)は、溶融ガラス塊との接触抵抗が少ないものの、この皮膜の表面にも6価クロム化合物の生成が認められた。この皮膜表面の6価クロム化合物は、Cr成分の酸化による可能性が大きい。
(1) Test mold: The following sprayed coating was formed on the inner surface of a cracked mold made of cast iron.
(2) Test film: As a film according to the present invention, a metal boride cermet in which a heat-resistant alloy containing Ni and W as essential components is mixed with MoB at a ratio of 50 mass% is 200 μm by atmospheric plasma spraying. The thickness was formed. In addition, as a comparative example, a MoB cermet sprayed coating to which a heat-resistant metal (alloy) not containing Ni and W was added at a ratio of 50 mass% was applied with a thickness of 200 μm by a thermal spraying method, and Cr 3 C 2 -20 mass. % Ni-8mass% Cr cermet material formed by high-speed flame spraying to a thickness of 120 μm was prepared. The surfaces of the test sprayed coatings were all finished to a smooth surface with a surface roughness Ra: 2.0 μm or less and Rz: 4 μm or less by a mechanical polishing method.
(3) Test items: The test items of the test film in the actual iron making plant are observation of the state of insertion of the molten glass lump into the mold and observation of the surface of the film after the test (presence of cracks and peeling). .
(4) Test results: Table 4 shows the test results. As is apparent from the results shown in Table 4, the metal boride cermet sprayed coating (Nos. 6 to 8) made of a heat-resistant alloy containing a large amount of Cr as the metal component of the comparative example is placed inside the mold of the molten glass lump. During the feeding, a phenomenon of temporarily staying near the entrance was observed, and it was found that the frictional resistance with the glass block was large. Moreover, since the production | generation of the hexavalent chromium compound was recognized on the film | membrane surface after a test in small quantities, the possibility of contaminating a work environment is apparent. In addition, although the carbide cermet sprayed coating (No. 9) has little contact resistance with the molten glass lump, the production | generation of the hexavalent chromium compound was recognized also on the surface of this membrane | film | coat. The hexavalent chromium compound on the surface of the film is highly likely to be oxidized by the Cr 3 C 2 component.

以上の結果に対して、本発明に適合するNiとWを必須成分として含むとともに、Cr含有量を18mass%以下の合金成分からなる金属硼化物サーメット溶射皮膜(No.1〜5)は、溶融ガラス塊の金型内部への供給が順調に行われ、また150時間の使用後の皮膜表面には、ひび割れや剥離現象はなく、健全な状態を維持していた。   In contrast to the above results, the metal boride cermet sprayed coatings (Nos. 1 to 5) containing Ni and W conforming to the present invention as essential components and having an Cr content of 18 mass% or less are melted. The glass lump was smoothly supplied to the inside of the mold, and the film surface after 150 hours of use was free from cracks and peeling and maintained a healthy state.

Figure 0005326121
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(実施例4)
この実施例では、金属硼化物と、マトリックス金属およびその表面に無電解めっき膜を被覆した合金成分との混合割合を変化させたサーメット溶射皮膜の、基材に対する密着性と溶融ガラス塊との剥離性(離型性)を調査した。
Example 4
In this example, the adhesion of a cermet sprayed coating in which the mixing ratio of a metal boride and a matrix metal and an alloy component coated with an electroless plating film on the surface thereof to the base material and peeling of the molten glass lump are separated. The sex (releasability) was investigated.

(1)供試基材:供試基材として、SUS410鋼(寸法:幅50mm×長さ70mm×厚さ3.2mm)を試験片とした。
(2)供試皮膜:金属硼化物として、MoBとZrBを用い、それぞれの金属硼化物に、無電解めっき膜(Ni−W−B合金を1μm)を被覆したマトリックス金属(NiまたはNi−Cr合金)の粉末を10〜90mass%の範囲で変化させたサーメット粉末を調製した後、これらの粉末を大気プラズマ溶射法にて、基材の片面に直接150μmの厚さに皮膜を形成した。
また、比較例の皮膜として、金属硼化物成分100mass%、金属成分100mass%の材料を大気プラズマ溶射法によって、150μmの厚さに形成したものを準備した。(3)試験方法:溶射皮膜の密着性は、実施例1に開示した熱衝撃試験方法、溶融ガラス塊との剥離性は、実施例2で採用した試験方法によって実施した。
(1) Test base material: As a test base material, SUS410 steel (dimensions: width 50 mm × length 70 mm × thickness 3.2 mm) was used as a test piece.
(2) subjected試皮film: a metal boride, using MoB and ZrB 2, each of the metal boride, the electroless plating film (Ni-W-B alloy 1 [mu] m) matrix metal coated with (Ni or Ni- After preparing a cermet powder in which the powder of the Cr alloy was changed in the range of 10 to 90 mass%, a coating film was directly formed on one side of the substrate to a thickness of 150 μm by using these powders by the atmospheric plasma spraying method.
Moreover, as a film of the comparative example, a material having a metal boride component of 100 mass% and a metal component of 100 mass% formed to a thickness of 150 μm by an atmospheric plasma spraying method was prepared. (3) Test method: The thermal spray test method disclosed in Example 1 was used for the adhesion of the sprayed coating, and the peelability from the molten glass lump was measured using the test method employed in Example 2.

(4)試験結果:試験結果を表5に示した。この表5に示す結果から明らかなように、溶射皮膜の密着性は、無電解めっき膜を被覆したNiおよびNi−Cr合金のみからなる溶射皮膜(No.8、16)は良好であるとともに、金属成分を10〜90mass%含むサーメット溶射皮膜(No.2〜7、10〜15)も、この実験条件では、皮膜の剥離は全く認められず、良好な密着性を発揮した。
これに対して、金属硼化物のみからなる溶射皮膜(No.1、9)では、5〜6サイクルの試験後に、外観的にも観察されるような亀裂の発生が認められ、前記供試皮膜に比較すると、密着性とともに、熱的変化に対する耐性に乏しい様子がうかがえる。
(4) Test results: Table 5 shows the test results. As is apparent from the results shown in Table 5, the adhesion of the thermal spray coating is good for the thermal spray coating (No. 8, 16) consisting only of Ni and Ni—Cr alloy coated with the electroless plating film, The cermet sprayed coating (Nos. 2 to 7 and 10 to 15) containing 10 to 90 mass% of the metal component also exhibited good adhesion under these experimental conditions, with no peeling of the coating observed.
On the other hand, in the thermal spray coating (Nos. 1 and 9) made of only the metal boride, after the test of 5 to 6 cycles, the occurrence of cracks as observed in appearance was recognized. Compared to the above, it can be seen that the adhesiveness and the resistance to thermal change are poor.

一方、溶融ガラス塊との剥離性試験では、無電解めっき膜を被覆したNiやNi−Cr合金のみの皮膜(No.8、16)および金属(合金)を90mass%含むサーメット皮膜(No.7、15)では、比較的良好な剥離性を示すものの、試験後のガラス塊の表面を拡大鏡にて観察すると、微量ではあるが金属酸化物片の付着が確認された。即ち、前記めっき膜を被覆したNiまたはNi−Cr合金皮膜では、高温の溶融ガラスと接触する時間が長くなると、金属が酸化してNiO、W、Crなどの酸化物を生成し、その一部がガラス塊の表面に転写される可能性のあることがうかがえる。また、金属硼化物のみの溶射皮膜(No.1、9)では、離型性に優れるとともに、金属酸化物などの生成は認められないが、拡大鏡でガラス塊との接合面を観察すると、微小ながらセラミック粒子の脱落痕らしきものが見られ、セラミック粒子の相互結合力が金属粒子に比較して小さいことがうかがえる。これに対して、金属(合金)成分を10mass%含むサーメット溶射皮膜では、粒子の相互結合力に優れるため、粒子の脱落現象が見られず、また、ガラス塊表面への金属酸化物の転写も認められなかった。 On the other hand, in a peelability test with a molten glass lump, a coating of only Ni or Ni—Cr alloy coated with an electroless plating film (No. 8, 16) and a cermet coating containing 90 mass% of metal (alloy) (No. 7). 15) shows a relatively good peelability, but when the surface of the glass lump after the test was observed with a magnifying glass, the adhesion of the metal oxide pieces was confirmed although the amount was very small. That is, in the Ni or Ni—Cr alloy film coated with the plating film, when the time of contact with the high temperature molten glass becomes long, the metal is oxidized and oxides such as NiO, W 2 O 5 , Cr 2 O 3 are formed. It can be seen that some of them may be transferred to the surface of the glass block. In addition, in the thermal spray coating (No. 1, 9) of only metal boride, while being excellent in releasability, generation of metal oxides and the like is not recognized, but when observing the joint surface with the glass lump with a magnifier, Although it is very small, it appears that the ceramic particles have fallen off, indicating that the mutual bonding force of the ceramic particles is smaller than that of the metal particles. On the other hand, a cermet sprayed coating containing 10 mass% of a metal (alloy) component is excellent in the mutual bonding force of particles, so that no particle dropout phenomenon is observed, and the transfer of metal oxide to the glass lump surface is also possible. I was not able to admit.

Figure 0005326121
Figure 0005326121

本発明の技術は、前述した溶融ガラス塊成形用金型の他、ガラス壜製造工程における溶融ガラス塊の搬送用部材をはじめ、大型のガラス成形品やガラス板材、自動車用ウインドガラス成形品の熱処理ロール、その他の高温用搬送用ロールの表面処理技術としても有用である。   The technology of the present invention is a heat treatment of a molten glass lump forming member as described above, a member for conveying a molten glass lump in a glass bottle manufacturing process, a large glass molded article, a glass plate material, and an automotive window glass molded article. It is also useful as a surface treatment technique for rolls and other high-temperature transport rolls.

1 溶融ガラス
2 ガラス溶解炉
3 作業室
4 フィーダー
5 オリフィス
6 ガラス切断機
7 ガラス塊
8 ファンネル
9 スクープ
10 トラフ
11 デフレクター
12 製壜用金型
13 成形された壜
14 溶射皮膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten glass 2 Glass melting furnace 3 Work room 4 Feeder 5 Orifice 6 Glass cutting machine 7 Glass lump 8 Funnel 9 Scoop 10 Trough 11 Deflector 12 Mold for mold making 13 Molded bowl 14 Thermal spray coating

Claims (10)

溶融ガラス塊と接触する金型内表面が、直接またはアンダーコートを介して、
金属硼化物と、
Wの含有量が0.5〜10mass%であるNi−W合金、Wの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満のNi―W−Cr合金、およびWの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満で、さらにPおよびBのいずれか少なくとも一種をそれぞれ7mass%以下含有するNi−W−Cr−(P−B)合金のうちから選ばれるいずれか1種以上のNiおよびWを必須成分とするNi基耐熱合金と、
からなる金属硼化物サーメットの溶射皮膜にて被覆形成されていることを特徴とする溶融ガラス塊成形用金型。
The inner surface of the mold that comes into contact with the molten glass block is directly or through an undercoat,
Metal borides,
Ni-W alloy having W content of 0.5 to 10 mass%, Ni-W-Cr alloy having W content of 0.5 to 10 mass%, Cr content of less than 20 mass%, and W content Among the Ni—W—Cr— (P—B) alloys containing 0.5 to 10 mass%, Cr content of less than 20 mass%, and further containing at least one of P and B of 7 mass% or less, respectively. A Ni-based heat-resistant alloy containing one or more selected Ni and W as essential components;
A mold for forming a molten glass lump, which is coated with a sprayed coating of a metal boride cermet comprising:
前記金属硼化物サーメット溶射皮膜は、その表面の粗さRaが2μm以下、Rzが4μm以下の平滑面を有することを特徴とする請求項1に記載の溶融ガラス塊成形用金型。 2. The molten glass ingot molding die according to claim 1, wherein the metal boride cermet sprayed coating has a smooth surface having a surface roughness Ra of 2 μm or less and Rz of 4 μm or less. 前記金属硼化物は、TiB、ZrB、HfB、VB、TaB、NbB、W、CrB、NiBおよびMoBから選ばれるいずれか1種以上の金属硼化物を20〜90mass%含有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶融ガラス塊成形用金型。 The metal borides, TiB 2, ZrB 2, HfB 2, VB, TaB, NbB, 20~90mass% containing W 2 B 5, CrB 2, NiB and any one or more metal boride selected from MoB The molten glass lump-molding mold according to claim 1 or 2, characterized in that: サーメットの耐熱合金成分がNi−W−Cr−(P−B)合金である前記金属硼化物サーメット溶射皮膜は、300〜700℃、0.5〜5時間の熱処理が施されている溶射皮膜であることを特徴とする請求1に記載の溶融ガラス塊成形用金型。 The metal boride cermet sprayed coating in which the heat-resistant alloy component of the cermet is a Ni—W—Cr— (P—B) alloy is a sprayed coating that has been heat-treated at 300 to 700 ° C. for 0.5 to 5 hours. molten glass gob molding die according to claim 1, characterized in that. 前記金型内表面と金属硼化物サーメット溶射皮膜との間に形成されるアンダーコートは、Ni−Al、Ni−Cr、Ni−Cr−Al、自溶合金、MCrAlX合金(ただし、Mは、Coおよび/またはNi、Xは、希土類元素)から選ばれるいずれか1種以上の合金の溶射皮膜であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の溶融ガラス塊成形用金型。 The undercoat formed between the inner surface of the mold and the metal boride cermet sprayed coating is made of Ni—Al, Ni—Cr, Ni—Cr—Al, self-fluxing alloy, MCrAlX alloy (where M is Co And / or Ni, X is a sprayed coating of at least one alloy selected from the group consisting of rare earth elements). . 溶融ガラス塊と接触する成形用金型内表面に、直接またはアンダーコートを介して、粒径5〜60μmの、金属硼化物とWの含有量が0.5〜10mass%であるNi−W合金、Wの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満のNi−W−Cr合金、およびWの含有量が0.5〜10mass%、Crの含有量が20mass%未満で、PおよびBのいずれか少なくとも一種をそれぞれ7mass%以下含むNi−W−Cr−(P−B)合金のうちから選ばれるいずれか1種以上のNiおよびWを必須成分とするNi基耐熱合金とからなる金属硼化物サーメット溶射材料を、大気プラズマ溶射法、減圧プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法、爆発溶射法のうちから選ばれるいずれかの溶射法によって溶射し、膜厚50〜1000μmの金属硼化物サーメット溶射皮膜を被覆形成することを特徴とする溶融ガラス塊成形用金型の製造方法。 Ni-W alloy having a metal boride and W content of 0.5 to 10 mass%, having a particle size of 5 to 60 μm, directly or through an undercoat on the inner surface of the molding die in contact with the molten glass lump Ni-W-Cr alloy with W content of 0.5-10 mass%, Cr content of less than 20 mass%, and W content of 0.5-10 mass%, Cr content of less than 20 mass% And a Ni-base heat-resisting material having at least one of Ni and W as essential components selected from Ni—W—Cr— (P—B) alloys containing 7 mass% or less of at least one of P and B. A metal boride cermet sprayed material made of an alloy is sprayed by a thermal spraying method selected from an atmospheric plasma spraying method, a low pressure plasma spraying method, a high-speed flame spraying method, and an explosive spraying method. Method for producing a molten glass gob molding die, which comprises coating forming a metal boride cermet sprayed coating of 50 to 1000 [mu] m. 前記金属硼化物は、TiB、ZrB、HfB、VB、TaB、NbB、W、CrB、NiBおよびMoBから選ばれるいずれか1種以上であることを特徴とする請求項6に記載の溶融ガラス塊成形用金型の製造方法。 7. The metal boride is any one or more selected from TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , VB, TaB, NbB, W 2 B 5 , CrB 2 , NiB and MoB. The manufacturing method of the metal mold | die for molten-glass lump shaping | molding of description. 前記金属硼化物サーメット溶射皮膜は、Ni基耐熱合金がNi−W−Cr−(P−B)合金の場合において、溶射皮膜形成後、空気中、真空中または不活性ガス中で300〜700℃、0.5〜5時間の熱処理を施すことを特徴とする請求項7に記載の溶融ガラス塊成形用金型の製造方法。 When the Ni-base heat-resistant alloy is a Ni—W—Cr— (P—B) alloy, the metal boride cermet sprayed coating is 300 to 700 ° C. in air, vacuum or inert gas after forming the sprayed coating. The method for producing a mold for forming a molten glass lump according to claim 7, wherein the heat treatment is performed for 0.5 to 5 hours. 前記金属硼化物サーメット溶射皮膜の被覆形成後、その皮膜表面を、Ra:2μm以下、Rz:4μm以下の平滑面に仕上げることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1に記載の溶融ガラス塊形用金型の製造方法。 9. The molten glass according to claim 6, wherein the coating surface of the metal boride cermet sprayed coating is finished to a smooth surface with Ra: 2 μm or less and Rz: 4 μm or less. A manufacturing method of a block mold. 前記アンダーコートは、Ni−Al、Ni−Cr、Ni−Cr−Al、自溶合金、MCrAlX合金(ただし、Mは、Coおよび/またはNi、Xは、希土類元素)から選ばれるいずれか1種以上の合金のを溶射皮膜であって、膜厚が50〜150μmであることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1に記載の溶融ガラス塊成形用金型の製造方法。 The undercoat is any one selected from Ni—Al, Ni—Cr, Ni—Cr—Al, self-fluxing alloy, MCrAlX alloy (where M is Co and / or Ni, and X is a rare earth element). The method for producing a molten glass gob molding mold according to any one of claims 6 to 9, wherein said alloy is a sprayed coating and has a film thickness of 50 to 150 µm.
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