JPH0328974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、シヨベルやバケツト等掘削作業に
供せられる建設機械の掘削刃のテイース刃先等の
耐摩耗性を要求される部分にのみ部分的に耐摩耗
性を付与するようにした複合材料の製造法に関す
るものである。

［従来の技術］ シヨベルやバケツト等掘削作業に供せられる建
設機械の掘削刃のテイース刃先は高度の耐摩耗性
が要求される。

掘削テイースの刃先の耐摩耗性を向上させる方
策としては、まず第一に母材の材料配合で対処す
ることが必要であるが、 母材硬度を高硬度にすると、靭性が低下し衝
撃に対して弱くなり割れが発生する。

母材自体に高合金成分を配合すると、製造コ
ストが非常に高くなる。

高合金成分の配合は、鋳造技術上限度があり
一定量以上の配合は無理である。

等の問題点がある。

そこで、テイース刃先の表面にリツチな成分層
を持たせる製造法の一つとして、鋳型内の刃先先
端もしくは刃先先端の掘削作用面となる部分に、
超硬合金のパウダーを配した後、母材鋳鋼を注湯
させる方法が知られている。（一例として、特開
昭57−2804公報参照） しかし、このような鋳型表面から製品表面層へ
超硬合金成分を拡散させる方法は、テイースの刃
先が薄肉かつ尖鋭であるため溶湯の温度低下が速
く超硬合金材料を製品の表面層へ十分に浸透拡散
させることが困難であり、浸透深さが浅く耐摩耗
性向上への寄与率が非常に小さく不十分であるば
かりでなく、パウダーを鋳型内部に塗布ないし配
置する作業が困難であり、塗布厚みの管理が容易
ではなく、そのため製造バラツキが大きく、また
歩留まりも低いという問題点がある。

また、鋳型に溶鋼を注湯するとき超硬合金成分
を添加する方法もあるが、この方法によつては、
刃先の必要部分のみをリツチ成分とすることがで
きず、製品全体がリツチとなり不経済であると共
に、部分的に耐摩耗性を付与した複合材料の製造
は不可能である。

そこで、必要部分のみ耐摩耗性を付与する手段
として、本体より耐摩耗性の優れた棒状部材を刃
先を横切る方向（巾方向）に鋳ぐるみ、使用によ
り表面が摩耗すると鋳ぐるんだ棒状部材が露出す
るようにしたものも公知である。（一例として、
特開昭59−218225公報参照） しかし、刃先が一定量以上摩耗すると棒状部材
が突出して垂れ下がつたり脱落したりすることは
避けられないという問題点が残る。

さらにまた、超硬粒子を鋳鋼により鋳ぐるむ提
案もなされているが、（一例として、特公昭58−
44141、実開昭61−190353公報参照）この方法は
テイース刃先の必要部分にのみ適用することが困
難であり、テイース全体を鋳ぐるむこととせざる
を得ないという問題点がある。

［この発明が解決しようとする問題点］ この発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、テ
イース刃先の先端部から使用限界までの耐摩耗性
を必要とする部分についてのみ耐摩耗性を付与し
た掘削テイース用複合材料の製造方法を提供しよ
うとするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、前記問題点を解決するための手段
を提供するものであつて、掘削テイース刃先先端
部の耐摩耗性を必要とする部分に対応する鋳造用
鋳型内面の両側壁にそれぞれ襞状または溝状の複
合材料固定座を設け、予め巾をテイース刃先巾と
ほぼ等しく、長さをテイースの使用限界とほぼ等
しく形成した耐摩耗性複合材料を鋳型に装入して
前記固定座に支持させた後、溶鋼を注入すること
により溶鋼と接触する前記複合材料の表面を溶融
拡散させ、テイース刃先の耐摩耗性を必要とする
部分のみ前記耐摩耗性複合材料成分をリツチとす
ることを特徴とする掘削テイースの複合材料の製
造方法を発明要旨とするものである。

鋳型内に装入すべき耐摩耗性複合材料の形状は
網状又は薄板状とするを可とし、また、材質は耐
摩耗用高合金鋼材又は低融点の自溶性合金を採択
し、必要に応じ、超硬合金パウダー、セラミツ
ク、非鉄金属等よりなる耐摩耗性パウダーを塗布
するものとする。

［作用］ 第１図および第２図に示した本発明の概念図に
より、鋳型内に装入すべき耐摩耗性複合材料の形
状を網状とした実施例を参照しつつ、その作用を
説明する。

図において、１は掘削テイース本体、２は細線
メツシユの網状に形成された耐摩耗性複合材料で
あり、鋳型（図示せず）の内面両側壁にそれぞれ
設けられた襞状または溝状の複合材料固定座と係
合する突出部分３を有している。

耐摩耗性複合材料２の巾Ｗはテイースの刃先の
巾とほぼ同一であるが、前記突出部分３に相当す
る分だけ僅かに大となつている。また、長さＬは
テイース刃先の使用限界（摩耗限界）とほぼ同一
となつている。

耐摩耗性複合材料２の材質は公知の耐摩耗用高
合金鋼材を採択し、また、必要に応じ、超硬合
金、セラツミツク、非鉄金属等よりなる公知の耐
摩耗性パウダー４を塗布するものとする。

耐摩耗性複合材料２を鋳型に装入して前記固定
座に支持させた後、溶鋼を注入すると、該複合材
料２の表面は溶鋼温度により溶融し、溶鋼の流れ
によつて分散ないし拡散し、テイース刃先の耐摩
耗性を必要とする部分、すなわち、刃先先端部か
ら使用限界に相当する部分のみ前記耐摩耗性複合
材料成分リツチの掘削テイースの複合材料が得ら
れるものである。

上記実施例においては、鋳型内に装入すべき耐
摩耗性複合材料２の形状を網状に形成したが、同
一の巾Ｗおよび長さＬを有する薄板状に形成して
も同効である。

［効果］ この発明によれば、掘削テイース刃先先端部の
耐摩耗性を必要とする部分に対応する鋳造用鋳型
内面の両側壁にそれぞれ襞状または溝状の複合材
料固定座を設け、予め巾をテイースの刃先巾とほ
ぼ等しく、長さをテイースの使用限界とほぼ等し
く形成した耐摩耗性複合材料を鋳型に装入して前
記固定座に両持ち支持させた後、溶鋼を注入する
ことにより前記複合材料を溶融拡散させ、テイー
ス刃先の耐摩耗性を必要とする部分のみ前記耐摩
耗性複合材料成分をリツチとした掘削テイースの
複合材料（半製品又は完成品）が得られ、テイー
ス先端部の材質が複合化されるため耐摩耗性が向
上し、それに伴つて摩耗量が減少しテイースの寿
命を長くすることができるばかりでなく、刃先全
巾に亙り板状の薄い複合部分が得られるので、テ
イース先端の摩耗形態が丸みを帯びることなく常
にシヤープな形状を維持し、掘削性能を高く、か
つ、長く保持することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を適用すべき掘削テイー
スの平面図、第２図は同側面図である。 １：テイース、２：耐摩耗性複合材料、３：固
定座と係合すべき突出部、４：耐摩耗性パウダ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 掘削テイース刃先先端部の耐摩耗性を必要と
   する部分に対応する鋳造用鋳型内面の両側壁にそ
   れぞれ襞状または溝状の複合材料固定座を設け、
   予め巾をテイース刃先巾とほぼ等しく、長さをテ
   イースの使用限界とほぼ等しく形成した耐摩耗性
   複合材料を鋳型に装入して前記固定座に支持させ
   た後、溶鋼を注入することにより溶鋼と接触する
   前記複合材料の表面を溶融拡散させ、テイース刃
   先の耐摩耗性を必要とする部分のみ前記耐摩耗性
   複合材料成分リツチとすることを特徴とする掘削
   テイースの複合材料の製造方法。 ２ 鋳型内に装入すべき耐摩耗性複合材料の形状
   を網状とした特許請求の範囲第１項記載の掘削テ
   イースの複合材料の製造方法。 ３ 鋳型内に装入すべき耐摩耗性複合材料の形状
   を薄板状とした特許請求の範囲第１項記載の掘削
   テイースの複合材料の製造方法。 ４ 耐摩耗性複合材料は、耐摩耗用高合金鋼材よ
   りなる特許請求の範囲第２項又は第３項記載の掘
   削テイースの複合材料の製造方法。 ５ 耐摩耗性複合材料には、超硬合金パウダーを
   塗布してなる特許請求の範囲第１項ないし第４項
   記載の掘削テイースの複合材料の製造方法。 ６ 耐摩耗性複合材料には、セラミツク及び／又
   は非鉄金属よりなる耐摩耗性パウダーを塗布して
   なる特許請求の範囲第１項ないし第４項記載の掘
   削テイースの複合材料の製造方法。