JPH01138095A - 曲げ変形性に優れた細径線材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は主に硬化肉盛溶接に供される材料（Ｊ係り、
より詳しくはＣｏ基合金のステライ１〜材料、［・リパ
ロイ材料等の合金粉末を成形・焼結して得られる線側に
関する。

（従来の技術］ 熱間金型、ロール類、カッター類、搬送用スクリュウ等
、材料表面の高硬度が要求される製品については、硬化
肉盛溶接が施される場合が多い。

この硬化肉盛溶接に供される材料としては、Ｃｏ基合金
のステライトが代表的であり、その他三元系合金のトリ
バロイ等が必る。

これらの硬化肉盛溶接材はその硬度、強度並びに脆性の
ため、一般的な熱間圧延法による線材の製法を適用する
ことが不可能である。このため、従来は鋳造法（連続鋳
造法を含む）や粉末焼結法により製造されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、現在製造されているこれらの溶接材は、アー
ク被覆棒、ＴＩＧまたはガス溶加俸、溶接粉末等であり
、これらの中に連続溶接コイルは存在していない。その
理由は、例えばステライ［−系の鋳造材は第１図（Ａ）
に示す顕微鏡写真より明らかなごとく、細かい樹枝状鋳
造組織が全体を覆っており延性が極めて悪く、曲げ変形
性をほとんど有しないためコイルに巻き取ることが不可
能であること、さらに使用時に曲げくせを直す矯正工程
も実施不可能であることによる。

一方、ステライト系の合金粉末をＨＩＰ成形したものは
、第１図（Ｂ）にそのミクロ組織を示すように、粉末自
体が急冷凝固されているため炭化物が均一分散し、前記
鋳造材のような樹枝状組織は存在せず、延性および曲げ
変形性共に良好である。

この発明はこのような組織による変形能の違いに着目し
、延性が悪く曲げ変形がほとんど不可能な成分系に対し
適度な組織コントロールを行なうことによって延性を改
善した、特に曲げ変形能の優れた細径線材を提案せんと
するものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る細径線材は、ステライトまたはトリバロ
イ等のＣＯ基合金粉末を成形・焼結して製造されるもの
であり、ＣＯ固溶体の粒径、Ｃｏ固溶体部を囲繞する液
相部をコン１〜ロールすることによって曲げ性能を向上
させて］イル化を可能としたもので、その要旨は、Ｃｏ
固溶体部の粒径を４５Ａｍ以下とし、この粒径４５Ａｍ
以下のＣｏ固溶体部をＣｒ、Ｍｏ。

Ｗ等の炭化物が析出する液相部が囲繞し、この液相部を
体積比で１０％以下、空孔率を１０％以下とすることを
特徴とするものである。

［作　　用１ この発明の対象を主としてＣｏ基合金のステライ１〜ま
たは三元系の１〜リバトロイとしたのは、いずれの成分
系も延性に乏しく曲げ変形能が箸しく劣るからであり、
他方、硬化肉盛溶接用のワイＡ７化に対する要求が強い
ためである。なお、対象材としてはステライトおよび１
ヘリバロイのみに限定するものではなく、サーメットや
セラミック、金属の複合体等も含むことはいうまでもな
い。

次に、Ｃｏ固溶体部の粒径を４５／、１ｍ以下としたの
は、これ以上の粒径のものでは個々の固溶体位が受持つ
歪み量が大きく、それに伴い液相部分に作用する歪み量
が大きいため割れ易く、結果として曲げ変形性の悪化を
きたすためである。

また、上記Ｃｏ固溶体部を囲繞する液相部を体積比で１
０％以下としたのは、これ以上に液相部分が発生すると
脆性が現われ曲げ変形性が悪化するためである。勿論、
液相部分は少ないほど好ましく０％のものが曲げ性の点
では最も好ましいが、粒径が数〃ｍの微粉末を除き、こ
れより粒径の大きい粉末を原料とした場合には液相域ま
で加熱しなければ密度比を９０％以上にすることが困難
である。

したがって、Ｃｏ固溶体部を囲繞する液相部分の体積比
は上限を１０％とするのが好ましい。

また、上記液相部の空孔率を１０％以下としたのは、合
金粉末原料から焼結法により温度を上げて焼成した場合
、線材の密度比（成品密度を真密度で除した値）が９０
％以下では十分な強度が得られないためである。

したがって、本来延性に乏しく曲げ変形性が極めて劣る
成分系でおっても、上記の各条件を満足する組織とする
ことによって曲げ変形性の良好な線材を得ることか可能
となるのである。なお、この発明で規定する組織は、原
料粉末に３３０メツシユ以下の微粉末を使用し焼結する
ことにより得ることかできる。

［実　施　例］ 第１表に示す成分を右するＡ、Ｂ、０３種のＣｏ基合金
の７１ヘマイズ粉末を原オ′３１として用い、メツシュ
カットにより粒度を調整した後、メチルセルロース２％
と水１１％をバインダーとして添加し混練後、プランジ
ャー式押出成形機により３ｍｍφに押出成形し、この成
形材を乾燥後、Ａｒガス中で５５０°Ｃｘ１Ｈｒ加熱し
てバインダーを除去し、続いて１２００’ＣＸ　ＩＨｒ
で仮焼結を行なった。この時点での密度は約６５％であ
った。

次に、上記仮焼結材をＡｒガス雰囲気中１２７０〜１３
００°Ｃて１０分間保持し密度比９０％以上の高密度化
焼結を行なって得られた成品の性状を第２表に示す。な
お、第２表には比較のため、本発明の範囲を外れた成品
の性状を併せて示した。

第２表中、空孔率、液相率および粒径は、供試材のミク
ロ組織写真から画像解析処理して求めた値である。また
、曲げ破断半径とは、成形した線材をある半径の心金に
１８０度巻き付けて破断か生じた時の心金半径の値のこ
とであり、この半径の値が小さいほど曲げ変形性が優れ
ている。

第２表にり明らかなごとく、空孔率か高いと曲げ変形性
は劣り、また液相率が高くても曲げ変形性は劣る。一方
、固溶体粒径が小さいほど曲げ変形性は良くなっている
。

また、原料粉末粒度が細かくなるほど曲げ破断半径が小
さく、曲げ変形性が良好である。これは粒度が小さいほ
ど低い焼結温度で高密度化が可能であり、液相率も少な
くて済むからである。

したがって、空孔率、液相率、固溶体粒径が本発明の範
囲を外れた比較例（供試Ｎｏ、　１〜７）はいずれも曲
げ破断半径が大きく、曲げ変形性が劣っている。これに
対し、本発明品はいずれも曲げ破断半径が小さく、良好
な曲げ変形性を有する。

以下余白 ［発明の効果１ 以上説明したごとく、Ｃｏ固溶体の平均粒度か４５μｍ
以下、空孔率１０％以下の液相部が体積比で１０％以下
の組織を有するこの発明の細径線材は曲げ変形性が優れ
、従来不可能であった線材のコイル化が可能となり、溶
接用コイルとして使用したばあしいには硬化肉盛の高速
連続自動溶接が実現できるという犬なる効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第」図（Ａ＞はステライ１〜系鋳造材のミクロ組織を示
す顕微鏡写真、図（Ｂ）はステライト系の合金粉末をＨ
ＩＰ成形した材料のミクロ組織を示す顕微鏡写真である
。 第１図 （Ａ） （Ｂ） （６４訳φ、たて断面、５０倍）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ステライトまたはトリバロイ等のＣｏ基合金粉末を成
   形・焼結して製造される線材であって、平均粒径４５μ
   ｍ以下のＣｏ固溶体部をＣｒ、Ｍｏ、Ｗ等の炭化物が析
   出する液相部が囲繞し、前記液相部は体積比で１０％以
   下であり、かつ空孔率が１０％以下であることを特徴と
   する曲げ変形性に優れた細径線材。