JPH02101139A - シリンダ用複合ライニング材 - Google Patents
シリンダ用複合ライニング材Info
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- JPH02101139A JPH02101139A JP25303388A JP25303388A JPH02101139A JP H02101139 A JPH02101139 A JP H02101139A JP 25303388 A JP25303388 A JP 25303388A JP 25303388 A JP25303388 A JP 25303388A JP H02101139 A JPH02101139 A JP H02101139A
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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〕
本発明はプラスチック成形機、スラリーポンプ、及び圧
縮機等のシリンダ内周面↓こ遠心鋳造法によリライニン
グするライニング材に関するものである。
縮機等のシリンダ内周面↓こ遠心鋳造法によリライニン
グするライニング材に関するものである。
プラスチック成形機用シリンダには樹脂又は樹脂に加え
た強化添加剤による腐食や摩耗を防止するために耐食性
と耐摩耗性が要求される。従来、耐食、耐摩耗性シリン
ダとして鋼製シリンダ内周面にＣｏもしくはＮｉ基合金
を遠心鋳造法によりライニングしたシリンダが使用され
ていた。しかし、これ等の合金をライニングしたシリン
ダは、ガラス繊維などの強化材混入率の高いプラスチッ
ク成形に使用された時、数ケ月程度の使用で摩耗による
消耗が大きく使用・に耐えなくなる欠点があった。
た強化添加剤による腐食や摩耗を防止するために耐食性
と耐摩耗性が要求される。従来、耐食、耐摩耗性シリン
ダとして鋼製シリンダ内周面にＣｏもしくはＮｉ基合金
を遠心鋳造法によりライニングしたシリンダが使用され
ていた。しかし、これ等の合金をライニングしたシリン
ダは、ガラス繊維などの強化材混入率の高いプラスチッ
ク成形に使用された時、数ケ月程度の使用で摩耗による
消耗が大きく使用・に耐えなくなる欠点があった。
また、この欠点を改善するためにＮｉ合金中にＷＣ粒子
を分散させた複合ライニング材もある。
を分散させた複合ライニング材もある。
しかしながら、この複合ライニング材は耐食、耐摩耗性
は向上したが次のような欠点がある。すなわち、耐摩耗
性強化材であるＷＣの比重は７１〜リックス合金に比べ
て約２倍も大きいので、ライニング時に遠心力により比
重の大きなＷＣ粒子がシリンダ母材側に寄せられ、ＷＣ
粒子が密集した層とＷＣ粒子が微量或いは全く存在しな
い層とに分離する。従って、ライニンク後のシリンダ内
周面に、Ｎｉ基基合金７トリツクス強化材のＷＣ粒子を
分散させた耐食、耐摩耗性複合ライニング層を得るため
には、シリンダ内周面側にあるＷＣ粒子が微量或いは全
く存在しない余分な層を除去しなければならないという
問題があった。そして、ＷＣ粒子の存在しない層のみを
除去することは困難であり、完成したシリンダのライニ
ング層にＷＣ粒子が微量或いは全く存在しない層がその
まま残り、所期の目的である耐摩耗性を得ることがてき
ないという欠点があった。
は向上したが次のような欠点がある。すなわち、耐摩耗
性強化材であるＷＣの比重は７１〜リックス合金に比べ
て約２倍も大きいので、ライニング時に遠心力により比
重の大きなＷＣ粒子がシリンダ母材側に寄せられ、ＷＣ
粒子が密集した層とＷＣ粒子が微量或いは全く存在しな
い層とに分離する。従って、ライニンク後のシリンダ内
周面に、Ｎｉ基基合金７トリツクス強化材のＷＣ粒子を
分散させた耐食、耐摩耗性複合ライニング層を得るため
には、シリンダ内周面側にあるＷＣ粒子が微量或いは全
く存在しない余分な層を除去しなければならないという
問題があった。そして、ＷＣ粒子の存在しない層のみを
除去することは困難であり、完成したシリンダのライニ
ング層にＷＣ粒子が微量或いは全く存在しない層がその
まま残り、所期の目的である耐摩耗性を得ることがてき
ないという欠点があった。
本発明の目的は」１記のような欠点を解消しようとする
ものである。
ものである。
本発明は上記目的を達成するために、シリンダ用複合ラ
イニング材において耐食性を有する金属を７１へリック
スとして、同マＩ〜リックス中に耐摩耗性強化材として
ＷＣＣｒに加えＮｂＣ粒子を添加したことを特徴とする
ものである。遠心鋳造後のライニング層は、Ｃｏもしく
はＮｊ基７トリツクス中に、母材側には比重の大きいＷ
Ｃ粒子が、内周表面側にはＮｊおよびＣＯ基７１ヘリッ
クスと比重がほぼ同じＮｂＣ粒子が分散し、ライニング
層全域にわたり強化材が分散される。すなわち、本発明
のシリンダ用複合ライニング材は、化学成分が重量比で
Ｃｒ５〜１．０％ 、 Ｂ２．５〜４ ％ 、 Ｓコ
０．２−２％ 、 Ｍｎ０．２−２％、残部ＣＯ及び不
可避的不純物からなるＣｏ基合金もしくは、Ｃｒ５〜１
．０％、Ｂ２．５〜４％、Ｓｉ２．５〜１０％、Ｃｏ５
〜４０％、残部Ｎｊ及び不可避的不純物からなるＮ］基
合金中に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子を重量比で１０
〜３０％、ＮｂＣ粒子を５〜２５％分散させてなる合金
を用い、遠心鋳造法によりライニングすることを特徴と
するライニング材である。
イニング材において耐食性を有する金属を７１へリック
スとして、同マＩ〜リックス中に耐摩耗性強化材として
ＷＣＣｒに加えＮｂＣ粒子を添加したことを特徴とする
ものである。遠心鋳造後のライニング層は、Ｃｏもしく
はＮｊ基７トリツクス中に、母材側には比重の大きいＷ
Ｃ粒子が、内周表面側にはＮｊおよびＣＯ基７１ヘリッ
クスと比重がほぼ同じＮｂＣ粒子が分散し、ライニング
層全域にわたり強化材が分散される。すなわち、本発明
のシリンダ用複合ライニング材は、化学成分が重量比で
Ｃｒ５〜１．０％ 、 Ｂ２．５〜４ ％ 、 Ｓコ
０．２−２％ 、 Ｍｎ０．２−２％、残部ＣＯ及び不
可避的不純物からなるＣｏ基合金もしくは、Ｃｒ５〜１
．０％、Ｂ２．５〜４％、Ｓｉ２．５〜１０％、Ｃｏ５
〜４０％、残部Ｎｊ及び不可避的不純物からなるＮ］基
合金中に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子を重量比で１０
〜３０％、ＮｂＣ粒子を５〜２５％分散させてなる合金
を用い、遠心鋳造法によりライニングすることを特徴と
するライニング材である。
耐摩耗性強化材であるＷＣの硬さは）ＩＶ約２４００で
あり比重は１５．５〜１５．６である。また、ＮｂＣは
硬さＩＩν約２４００でＷＣとほぼ同じであり、その比
重は７゜７〜７．８である。なお、本発明の複合ライニ
ング材マトリックスは従来から用いられているＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｂ系およびＮｊ、−Ｃｏ−Ｃｒ−３ｉ−Ｂ系の合金
であり、それぞれ特公昭５１−７１２６号公報及び特公
昭５５〜８９４５２号公報に記載されている成分のもの
である。
あり比重は１５．５〜１５．６である。また、ＮｂＣは
硬さＩＩν約２４００でＷＣとほぼ同じであり、その比
重は７゜７〜７．８である。なお、本発明の複合ライニ
ング材マトリックスは従来から用いられているＣｏ−Ｃ
ｒ−Ｂ系およびＮｊ、−Ｃｏ−Ｃｒ−３ｉ−Ｂ系の合金
であり、それぞれ特公昭５１−７１２６号公報及び特公
昭５５〜８９４５２号公報に記載されている成分のもの
である。
上記のように本発明に係る複合ライニング材を遠心鋳造
法によって鋼製シリンダ内周面にライーングしたシリン
ダは、ライニング層の母材側は主に比重の大きなＷＣ粒
子が、内周表面側は主にＮ】もしくはＣＯ基マトリック
スとほぼ比重の等しいＮｂＣ粒子がそれぞれ分散してい
るので、ライニンク後にライニング層を窒化ホウ素系の
工具を用いて所望の内径寸法に切削および研削を行うだ
けて、ＮｂＣとＷＣの二層の強化材が分散したシリンダ
を得ることができる。このシリンダ用複合ライニング材
は、内周表面のＮｂＣの層が摩耗しても母材側にＷＣの
層を有するため耐摩耗性に優れる。
法によって鋼製シリンダ内周面にライーングしたシリン
ダは、ライニング層の母材側は主に比重の大きなＷＣ粒
子が、内周表面側は主にＮ】もしくはＣＯ基マトリック
スとほぼ比重の等しいＮｂＣ粒子がそれぞれ分散してい
るので、ライニンク後にライニング層を窒化ホウ素系の
工具を用いて所望の内径寸法に切削および研削を行うだ
けて、ＮｂＣとＷＣの二層の強化材が分散したシリンダ
を得ることができる。このシリンダ用複合ライニング材
は、内周表面のＮｂＣの層が摩耗しても母材側にＷＣの
層を有するため耐摩耗性に優れる。
第１表にて示すように重量比でＣｒ７．’５％、Ｂ３．
０％、Ｓｉ０．８％、Ｍｎ１．、Ｏ％残部が実質的にＣ
ｏからなるマトリックス材と、Ｃｒ７．５％、Ｂ３．０
％、Ｓｉ２．５％、Ｍｎｉ、０％、Ｃｏ１０％残部が実
質的にＮｊからなるマトリックス洞のそれぞれに、ＷＣ
粒子を重量比で２５％、Ｎｂｑ粒子を１０％配合したも
のを高周波誘導炉で溶解して合金をつくり、これを冷却
して５ｍｍ以丁の小片に粉砕した。この粉砕した合金材
をそれぞれ外径１６５ ｍ ｍ、内径７０ｍｍのＳＣＭ
４４０製シリンダの中に片肉３ｍｍのライニング層を得
るための必要量を封入した後、加熱炉で１２００°Ｃま
で加熱し３０分間保持した。この後シリンダを加熱炉か
ら取り出し、直ちに遠心鋳造機に組込みシリンダに１５
］０ｒｐＩＨの回転を与えた。次いて、シリンダを７０
０°Ｃまで回転しながら冷却した後に遠心鋳造機から取
外し、珪藻土中で４８時間徐冷し、その後空気中で放冷
した。
０％、Ｓｉ０．８％、Ｍｎ１．、Ｏ％残部が実質的にＣ
ｏからなるマトリックス材と、Ｃｒ７．５％、Ｂ３．０
％、Ｓｉ２．５％、Ｍｎｉ、０％、Ｃｏ１０％残部が実
質的にＮｊからなるマトリックス洞のそれぞれに、ＷＣ
粒子を重量比で２５％、Ｎｂｑ粒子を１０％配合したも
のを高周波誘導炉で溶解して合金をつくり、これを冷却
して５ｍｍ以丁の小片に粉砕した。この粉砕した合金材
をそれぞれ外径１６５ ｍ ｍ、内径７０ｍｍのＳＣＭ
４４０製シリンダの中に片肉３ｍｍのライニング層を得
るための必要量を封入した後、加熱炉で１２００°Ｃま
で加熱し３０分間保持した。この後シリンダを加熱炉か
ら取り出し、直ちに遠心鋳造機に組込みシリンダに１５
］０ｒｐＩＨの回転を与えた。次いて、シリンダを７０
０°Ｃまで回転しながら冷却した後に遠心鋳造機から取
外し、珪藻土中で４８時間徐冷し、その後空気中で放冷
した。
それぞれのシリンダからリング試料を採取しライニング
層の状態を調査した。その結果両方のシリンダともライ
ニング層は片肉３．１〜３．３ｍｍの厚さでＳＣＭ４４
０製シリンダ内シリンダ内周面しており、ＣｏおよびＮ
ｊ７１−リックス中に母材側には主にＷＣ粒子が、内周
表面側には主にＮｂＣ粒子か分散していることがわかっ
た。またライニング層の最内径部から１ 、５ｍｍ外層
位置での硬さは、Ｃｏ基がＨＲＣ６０〜６１、Ｎｉ基が
ＩＩ ＲＣ６２〜６３であった。
層の状態を調査した。その結果両方のシリンダともライ
ニング層は片肉３．１〜３．３ｍｍの厚さでＳＣＭ４４
０製シリンダ内シリンダ内周面しており、ＣｏおよびＮ
ｊ７１−リックス中に母材側には主にＷＣ粒子が、内周
表面側には主にＮｂＣ粒子か分散していることがわかっ
た。またライニング層の最内径部から１ 、５ｍｍ外層
位置での硬さは、Ｃｏ基がＨＲＣ６０〜６１、Ｎｉ基が
ＩＩ ＲＣ６２〜６３であった。
次いで、第１表に示すように、本発明に係る複合ライニ
ング材及び従来のＣＯ基合金のライニング材についてラ
イニング後のシリンタからそれぞれ試料を採取して摩耗
試験を行った。
ング材及び従来のＣＯ基合金のライニング材についてラ
イニング後のシリンタからそれぞれ試料を採取して摩耗
試験を行った。
摩耗試験：
１０ｍｍ Ｘ １５ｍｍ Ｘ高さ１０ｍｍの各試料（試
料番号］、２．３）を、粒度８００番のＳｊＣを主成分
をするφ２００の研摩紙に２．５ｋ［の荷重で押しつけ
た状態で研摩紙を回転させた。研摩紙は５６０ｒｐｍの
速度で回転し、試験時間は３分間とした。各試料の摩耗
量は重量減によってｉｉ＋ｑ定した。第１図は各試料の
摩耗試験結果を示したものであり、同図において本発明
の複合ライニング材（試料番号２，３）は、従来の合金
ライニング材（試料番号１）に対し１０倍近い耐摩耗性
を示している。
料番号］、２．３）を、粒度８００番のＳｊＣを主成分
をするφ２００の研摩紙に２．５ｋ［の荷重で押しつけ
た状態で研摩紙を回転させた。研摩紙は５６０ｒｐｍの
速度で回転し、試験時間は３分間とした。各試料の摩耗
量は重量減によってｉｉ＋ｑ定した。第１図は各試料の
摩耗試験結果を示したものであり、同図において本発明
の複合ライニング材（試料番号２，３）は、従来の合金
ライニング材（試料番号１）に対し１０倍近い耐摩耗性
を示している。
以上に説明したように、本発明に係るシリンダ用複合ラ
イニング材においては、耐食性を有するＣｏもしくはＮ
ｌＪＪ合金を７１−リソクスとし、このマトリックス中
に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子およびＮｂＣ粒子を重
量比でそれぞれ１０〜３０％、５〜２５％分散させたこ
とにより、耐食性に加え耐摩耗性を従来のシリンダ材に
比へて数倍向−１ニさせることができ、シリンダの寿命
が長くなり経済的である。
イニング材においては、耐食性を有するＣｏもしくはＮ
ｌＪＪ合金を７１−リソクスとし、このマトリックス中
に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子およびＮｂＣ粒子を重
量比でそれぞれ１０〜３０％、５〜２５％分散させたこ
とにより、耐食性に加え耐摩耗性を従来のシリンダ材に
比へて数倍向−１ニさせることができ、シリンダの寿命
が長くなり経済的である。
また、従来のＮ〕基７トリソクス中にＷＣ粒子を分散さ
せたシリンダライニング材において問題となったＷＣ粒
子の密集した層とＷＣ粒子が微量或いは全く存在しない
層との分離についても、本発明ではＮｂＣ粒子５〜２５
％添加することによりライニング層の母材側には主にＷ
Ｃ粒子が、内周表面側には主にＮｂＣ粒子がそれぞれ分
散し、ライニング層全体にわたって耐食、耐摩耗性のす
ぐれたシリンダが得られるようになった。
せたシリンダライニング材において問題となったＷＣ粒
子の密集した層とＷＣ粒子が微量或いは全く存在しない
層との分離についても、本発明ではＮｂＣ粒子５〜２５
％添加することによりライニング層の母材側には主にＷ
Ｃ粒子が、内周表面側には主にＮｂＣ粒子がそれぞれ分
散し、ライニング層全体にわたって耐食、耐摩耗性のす
ぐれたシリンダが得られるようになった。
第１図は本発明実施例のライニング層ならびに従来のラ
イニング層から採取した試料の摩耗試験結果を示す図で
ある。 第１図 ０試料番号１
イニング層から採取した試料の摩耗試験結果を示す図で
ある。 第１図 ０試料番号１
Claims (2)
- （１）化学成分が重量比でＣｒ５〜１０％、Ｂ２．５〜
４％、Ｓｉ０．２〜２％、Ｍｎ０．２〜２％、残部Ｃｏ
及び不可避的不純物からなる耐食性を有するＣｏ基合金
中に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子を重量比で１０〜３
０％、ＮｂＣ粒子を５〜２５％分散させてなる合金を用
い、遠心鋳造法によりライニングすることを特徴をする
シリンダ用複合ライニング材。 - （２）化学成分が重量比でＣｒ５〜１０％、Ｂ２．５〜
４％、Ｓｉ２．５〜１０％、Ｃｏ５〜４０％、残部Ｎｉ
及び不可避的不純物からなる耐食性を有するＮｉ基合金
中に耐摩耗性強化材としてＷＣ粒子を重量比で１０〜３
０％、ＮｂＣ粒子を５〜２５％分散させてなる合金を用
い、遠心鋳造法によりライニングすることを特徴とする
シリンダ用複合ライニング材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25303388A JP2746945B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | シリンダ用複合ライニング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25303388A JP2746945B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | シリンダ用複合ライニング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02101139A true JPH02101139A (ja) | 1990-04-12 |
| JP2746945B2 JP2746945B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17245546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25303388A Expired - Lifetime JP2746945B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | シリンダ用複合ライニング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746945B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008303408A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Hitachi Metals Ltd | 成形機用シリンダ |
| JP2011506096A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-03-03 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 複数の材料層を有する鋳込まれたシリンダ摺動スリーブを備えるエンジンブロック、およびシリンダ摺動スリーブの製造方法 |
| JP2016064417A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-28 | 株式会社日本製鋼所 | ライニング材及びこれを有する成形機用シリンダ |
| CN109967713A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-05 | 四川鑫鼎新材料有限公司 | 一种核屏蔽复合管及其制备方法 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP25303388A patent/JP2746945B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008303408A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Hitachi Metals Ltd | 成形機用シリンダ |
| JP2011506096A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-03-03 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 複数の材料層を有する鋳込まれたシリンダ摺動スリーブを備えるエンジンブロック、およびシリンダ摺動スリーブの製造方法 |
| JP2016064417A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-28 | 株式会社日本製鋼所 | ライニング材及びこれを有する成形機用シリンダ |
| CN109967713A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-05 | 四川鑫鼎新材料有限公司 | 一种核屏蔽复合管及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2746945B2 (ja) | 1998-05-06 |
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