JPH01272738A - プラスチック射出成形・押出成形機用耐食耐摩耗合金 - Google Patents
プラスチック射出成形・押出成形機用耐食耐摩耗合金Info
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- JPH01272738A JPH01272738A JP9888888A JP9888888A JPH01272738A JP H01272738 A JPH01272738 A JP H01272738A JP 9888888 A JP9888888 A JP 9888888A JP 9888888 A JP9888888 A JP 9888888A JP H01272738 A JPH01272738 A JP H01272738A
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Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
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〕
本発明は、射出成形機や押出成形機のシリンダ、スクリ
ュー、プランジャ等をはじめ、耐食性と耐摩耗性を必要
とする各種部材の構成材料として有用な合金に関する。
ュー、プランジャ等をはじめ、耐食性と耐摩耗性を必要
とする各種部材の構成材料として有用な合金に関する。
射出成形機や押出成形機を構成するシリンダ、およびそ
の内部のスクリューやプランジャ等の部材はシリンダ内
を高圧力・高速度で圧送される流動物による摩耗や腐食
に対する抵抗性を必要とし、従来よりその材料として窒
化鋼(JIS G 4202.またはSACM 645
等)が専ら使用されてきた。
の内部のスクリューやプランジャ等の部材はシリンダ内
を高圧力・高速度で圧送される流動物による摩耗や腐食
に対する抵抗性を必要とし、従来よりその材料として窒
化鋼(JIS G 4202.またはSACM 645
等)が専ら使用されてきた。
しかるに上記窒化鋼からなる従来の射出成形・押出成形
機部材の耐摩耗性および耐食性は必ずしも十分でない。
機部材の耐摩耗性および耐食性は必ずしも十分でない。
特に、近時射出成形や押出成形品として、繊維強化プラ
スチツク成形品、プラスチックマグネット、あるいはセ
ラミック成形品等に対する需要が増大しつつあり、これ
らの成形品を成形する場合、摩耗による部材の耐用寿命
の低下が著しく、生産機として対応することは極めて困
難となっている。
スチツク成形品、プラスチックマグネット、あるいはセ
ラミック成形品等に対する需要が増大しつつあり、これ
らの成形品を成形する場合、摩耗による部材の耐用寿命
の低下が著しく、生産機として対応することは極めて困
難となっている。
本発明は上記実情に鑑み、射出成形機や押出成形機等の
部材構成材料として必要なより高い耐摩耗性と耐食性を
有する合金を提供するものである。
部材構成材料として必要なより高い耐摩耗性と耐食性を
有する合金を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の合
金は、Cr:5〜20%、Mo:5〜20%、W:5〜
15%、B:0.5〜4%、Si:0.5〜3%、C:
1.5%以下、残部実質的にCoからなる。
金は、Cr:5〜20%、Mo:5〜20%、W:5〜
15%、B:0.5〜4%、Si:0.5〜3%、C:
1.5%以下、残部実質的にCoからなる。
本発明合金の成分限定理由は次のとおりである。
Cr:5〜20%
Crは、C,B等と結合して炭化物、硼化物等を形成す
ることにより、合金の硬度を高め、高耐摩耗性をもたら
す。この効果は5%以上の添加により得られ、添加量の
増加に伴って強化される。
ることにより、合金の硬度を高め、高耐摩耗性をもたら
す。この効果は5%以上の添加により得られ、添加量の
増加に伴って強化される。
しかし、20%をこえると、その効果はほぼ飽和する。
よって、5〜20%とする。
Mo:5〜20%
Moは、前記Crと同じように炭化物、硼化物等を形成
することにより、合金の摩耗抵抗性を強化する。添加量
の下限値を5%としたのは、それより少ないと上記効果
が不足するからである。添加量の増加に伴い、効果の増
加をみるが、20%をこえると、はぼ飽和する。このた
め、5〜20%とする。
することにより、合金の摩耗抵抗性を強化する。添加量
の下限値を5%としたのは、それより少ないと上記効果
が不足するからである。添加量の増加に伴い、効果の増
加をみるが、20%をこえると、はぼ飽和する。このた
め、5〜20%とする。
W:5〜15%
Wもまた炭化物、硼化物等を形成することにより、Cr
やMOと同様に合金の耐摩耗性を高める効果を有する。
やMOと同様に合金の耐摩耗性を高める効果を有する。
その効果は5%以上の添加により得られ、添加量の増加
に伴って強化される。しかし、15%をこえるとその効
果はほぼ飽和する。従って5〜15%とする。
に伴って強化される。しかし、15%をこえるとその効
果はほぼ飽和する。従って5〜15%とする。
B:0.5〜4%
Bは、合金中に固溶して合金の融点を下げ、合金溶製操
業を容易にする効果を有し、また前記のようにCr、M
o、W等との化合物を形成することにより合金の耐摩耗
性向上に寄与する。この効果は0.5%以上の添加によ
り得られ、その増量に伴って強化されるが、4%をこえ
ると合金を脆化させるので、0.5〜4%とする。
業を容易にする効果を有し、また前記のようにCr、M
o、W等との化合物を形成することにより合金の耐摩耗
性向上に寄与する。この効果は0.5%以上の添加によ
り得られ、その増量に伴って強化されるが、4%をこえ
ると合金を脆化させるので、0.5〜4%とする。
Si:0.5〜3%
Stは、上記Bと同じように、合金の融点を下げること
により、合金溶製操業を容易にし、またCr、Mo、W
等との化合物を形成することにより合金の耐摩耗性を高
める。その効果は0.5%以上の添加により得られる。
により、合金溶製操業を容易にし、またCr、Mo、W
等との化合物を形成することにより合金の耐摩耗性を高
める。その効果は0.5%以上の添加により得られる。
添加量を増す程、効果の増大をみるが、3%をこえると
、合金が脆化するので、0.5〜3%とする。
、合金が脆化するので、0.5〜3%とする。
C:1,5%以下
Cは、BやSiと同じく、合金の融点を下げ、その溶製
操業を容易にし、またCr、Mo、W等との化合物を形
成して合金の摩耗抵抗性を高める。
操業を容易にし、またCr、Mo、W等との化合物を形
成して合金の摩耗抵抗性を高める。
その効果は微量の添加により得られ、添加量を増すに従
って強化されるが、1.5%をこえると、合金を脆くす
るので、1.5%以下とする。
って強化されるが、1.5%をこえると、合金を脆くす
るので、1.5%以下とする。
本発明の合金は、最も典型的には、焼結原料粉末として
供給され、公知の焼結プロセス、例えばホットプレス法
、あるいは熱間静水圧加圧焼結法(HI P)等により
、シリンダ、スクリュー等の金属部材の表面を被覆する
焼結合金層を形成し、その卓抜した耐食性と耐摩耗性と
により、金属部材をその腐食および摩耗環境から効果的
に保護する。
供給され、公知の焼結プロセス、例えばホットプレス法
、あるいは熱間静水圧加圧焼結法(HI P)等により
、シリンダ、スクリュー等の金属部材の表面を被覆する
焼結合金層を形成し、その卓抜した耐食性と耐摩耗性と
により、金属部材をその腐食および摩耗環境から効果的
に保護する。
また、その焼結原料粉末を以て、所要の部材形状を有す
る焼結晶を形成することもむろん可能である。第1図は
、金属管体(1)の内面に本発明合金からなる被覆層(
2)を形成して管体(1)と被覆層(2)の2層構造を
有するシリンダを構成した例を示している。
る焼結晶を形成することもむろん可能である。第1図は
、金属管体(1)の内面に本発明合金からなる被覆層(
2)を形成して管体(1)と被覆層(2)の2層構造を
有するシリンダを構成した例を示している。
尖施■工
第1表に示す成分組成ををする供試合金について、腐食
試験および摩耗試験を行って同表右欄に示す結果を得た
。表中、賦香(Nα)1〜10は発明例、Nα101〜
109は比較例である。比較例のうち、Nα101〜1
08は発明例と同じ成分系を有しているが、いずれかの
元素の含有it(下線付)が本発明の規定からはずれて
いる例であり、Nα109は従来材である窒化鋼の例で
ある。
試験および摩耗試験を行って同表右欄に示す結果を得た
。表中、賦香(Nα)1〜10は発明例、Nα101〜
109は比較例である。比較例のうち、Nα101〜1
08は発明例と同じ成分系を有しているが、いずれかの
元素の含有it(下線付)が本発明の規定からはずれて
いる例であり、Nα109は従来材である窒化鋼の例で
ある。
CI)腐食試験
次の4種の腐食液(液温:50°C)に試験片を浸漬し
、24時間経過後の腐食減量(g/rrfh)を測定す
る。第1表中(a)〜(d)は、それぞれ腐食液(a)
〜(d)による腐食試験の結果を示している。
、24時間経過後の腐食減量(g/rrfh)を測定す
る。第1表中(a)〜(d)は、それぞれ腐食液(a)
〜(d)による腐食試験の結果を示している。
腐食液(a):10%弗化水素酸水溶液腐食液(b):
10%臭化臭化水素酸水溶液液(c):50%塩酸水溶
液 腐食液(d):50%硫酸水溶液 (II)摩耗試験 入超式迅速摩耗試験機により次の条件下で摩耗減量(×
1O−aIIII+3/llll12・kg)ヲ測定ス
ル。
10%臭化臭化水素酸水溶液液(c):50%塩酸水溶
液 腐食液(d):50%硫酸水溶液 (II)摩耗試験 入超式迅速摩耗試験機により次の条件下で摩耗減量(×
1O−aIIII+3/llll12・kg)ヲ測定ス
ル。
(i)相手材(回転輪):SUJ 2.硬さ(HRC)
:58〜60(ii )押付荷重: 6.3 kg/
ci(ni)摺接速度:(イ)1.93m/秒(ハ)3
.35m/秒(iv)摺接距離:400m 表中、「摩耗減量」欄の(イ)、(ロ)はそれぞれ摺接
速度が上記(イ)、(ロ)の場合の測定結果を示してい
る。
:58〜60(ii )押付荷重: 6.3 kg/
ci(ni)摺接速度:(イ)1.93m/秒(ハ)3
.35m/秒(iv)摺接距離:400m 表中、「摩耗減量」欄の(イ)、(ロ)はそれぞれ摺接
速度が上記(イ)、(ロ)の場合の測定結果を示してい
る。
第1表の試験結果から明らかなように、発明例(No、
1〜10)は、従来材である窒化鋼(Nα109)に比
し、耐食性および耐摩耗性ともに著しくすぐれている。
1〜10)は、従来材である窒化鋼(Nα109)に比
し、耐食性および耐摩耗性ともに著しくすぐれている。
なお、発明例と類似の成分系を有していても、その組成
割合が本発明の規定からはずれている比較例Nα101
〜108は、耐食性の点では発明例(Nα1〜10)と
ほぼ同等のレベルにあるけれども、摩耗抵抗性が十分で
ない。
割合が本発明の規定からはずれている比較例Nα101
〜108は、耐食性の点では発明例(Nα1〜10)と
ほぼ同等のレベルにあるけれども、摩耗抵抗性が十分で
ない。
2(・ ) シ1ン゛の一′1゛告および(A)射
出成形機シリンダの製造: Cr−Mo系合金鋼(JIS SCM 435)製管体
(内径:Φ28.肉厚:21t、管長:650’(mm
)を基材とし、第2図に示すようにその基材管体(1)
内に芯金(M)を挿入して管体内周面と芯金外周面との
間隙に、本発明の成分組成を有する合金粉体(P)を焼
結原料として充填する。
出成形機シリンダの製造: Cr−Mo系合金鋼(JIS SCM 435)製管体
(内径:Φ28.肉厚:21t、管長:650’(mm
)を基材とし、第2図に示すようにその基材管体(1)
内に芯金(M)を挿入して管体内周面と芯金外周面との
間隙に、本発明の成分組成を有する合金粉体(P)を焼
結原料として充填する。
合金粉末成分組成(wt%)
、Cr :14.6. Mo :15.1. W:9.
52. B :1.11゜S i :1.88. C
:0.028. Bal: Co。
52. B :1.11゜S i :1.88. C
:0.028. Bal: Co。
ついで合金粉末充填層内を真空脱気し、管端部に蓋材(
C,C)を溶接接合したうえ、熱間静水圧加圧焼結処理
に付し、温度:1200’C1加圧力ニ1000kg
f /C1fl、保持時間=2時間の条件下に焼結を完
了する。
C,C)を溶接接合したうえ、熱間静水圧加圧焼結処理
に付し、温度:1200’C1加圧力ニ1000kg
f /C1fl、保持時間=2時間の条件下に焼結を完
了する。
焼結完了後、芯金(M)を抜去し、適宜の機械加工を加
えて第1図に示すごとき基材管体(1)と、その内周面
を被覆する層厚的3[lll11の焼結合金層(2)か
らなる二層管体を得た。
えて第1図に示すごとき基材管体(1)と、その内周面
を被覆する層厚的3[lll11の焼結合金層(2)か
らなる二層管体を得た。
CB)実験使用試験
上記二層管体を射出成形機のシリンダとして使用し、繊
維強化プラスチックの射出成形を行い、同じ使用条件の
従来の射出成形機の窒化鋼製シリンダと比較した結果、
従来材である窒化鋼製シリンダは、内面の摩耗と腐食に
よる損傷を原因とし ゛て、約2〜3ケ月の使用によ
り廃却されているのに対し、発明例のシリンダは、12
ケ月の連続使用後にも、内面の異常は殆どなく、なお継
続使用可能な状態を保持していることが確認された。
維強化プラスチックの射出成形を行い、同じ使用条件の
従来の射出成形機の窒化鋼製シリンダと比較した結果、
従来材である窒化鋼製シリンダは、内面の摩耗と腐食に
よる損傷を原因とし ゛て、約2〜3ケ月の使用によ
り廃却されているのに対し、発明例のシリンダは、12
ケ月の連続使用後にも、内面の異常は殆どなく、なお継
続使用可能な状態を保持していることが確認された。
本発明合金は、窒化鋼等を大きく凌ぐ耐摩耗性と耐食性
とを備えているので、これを射出成形機・押出成形機の
シリンダ、スクリュー、プランジャ等の部材材料として
使用することにより、通常のプラスチック成形はもとよ
り、繊維強化プラスチックやセラミック等の射出・押出
成形操業においても、従来の部材にまさる安定した長期
の耐用寿命を保証し、射出・押出成形操業の安定化・効
率化に寄与する。むろん、その用途は、射出・押出成形
機の構成部材に限定されず、同様の耐摩耗性と耐食性が
要求される各種の構造部材々料として適用されるもので
ある。
とを備えているので、これを射出成形機・押出成形機の
シリンダ、スクリュー、プランジャ等の部材材料として
使用することにより、通常のプラスチック成形はもとよ
り、繊維強化プラスチックやセラミック等の射出・押出
成形操業においても、従来の部材にまさる安定した長期
の耐用寿命を保証し、射出・押出成形操業の安定化・効
率化に寄与する。むろん、その用途は、射出・押出成形
機の構成部材に限定されず、同様の耐摩耗性と耐食性が
要求される各種の構造部材々料として適用されるもので
ある。
第1図は本発明合金をシリンダ内面被覆層として使用し
た例を示す断面図、第2図はシリンダ内面に対する本発
明合金からなる被覆層の形成方法の例を示す断面図であ
る。 1:金属管、2:被覆層、P:合金粉末、M:芯金。
た例を示す断面図、第2図はシリンダ内面に対する本発
明合金からなる被覆層の形成方法の例を示す断面図であ
る。 1:金属管、2:被覆層、P:合金粉末、M:芯金。
Claims (1)
- 1、Cr:5〜20%、Mo:5〜20%、W:5〜1
5%、B:0.5〜4%、Si:0.5〜3%、C:1
.5%以下、残部実質的にCoからなる耐食耐摩耗合金
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63098888A JPH0759730B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック射出成形・押出成形機用耐食耐摩耗合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63098888A JPH0759730B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック射出成形・押出成形機用耐食耐摩耗合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01272738A true JPH01272738A (ja) | 1989-10-31 |
JPH0759730B2 JPH0759730B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14231678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63098888A Expired - Lifetime JPH0759730B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック射出成形・押出成形機用耐食耐摩耗合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0759730B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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