JPH04321573A - スタッド付タイルおよびその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱、耐摩耗用の導電材
料のくぼみ部にスタッド用芯金を設けたスタッド付タイ
ルおよびその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図３（ａ）に示す如くコークス
炉ガイド車９においては、コークス炉で焼成された赤熱
コークス（約８００℃程度）１３を受けるために、その
車内に耐熱、耐摩耗用のタイルが張られている。そのタ
イルは高温で使用されるために、タイルと敷鉄板１２と
の接合には水ガラスや燐酸塩等をバインダーとしたセラ
ミック系接着剤では接合強度が１Ｋｇ／ｍｍ２　以下で
強度的に弱く不適であった。また、スタッド溶接で直接
敷鉄板に接合するとタイルは高硬度（Ｈｖ５００以上）
で靭性がないために、接合時の熱衝撃によってその周辺
が破損していた。したがって、図２に示すように、タイ
ル母材１の周囲をクランプ状にした鉄板をかしめ、その
四隅を溶接した金属ケース８によって、タイル母材１を
保護していた。そのタイル母材１を保護している金属ケ
ース８の先端部にアークを発生させ、敷鉄板に溶着接合
させる方法が採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この金
属ケース付タイルはタイル母材１をクランプ状に保護す
るために、金属ケース８の材料としては曲げ加工性の良
い鉄板等が使用される。この鉄板は硬度が通常Ｈｖ１０
０〜１５０程度で耐摩耗性を有していないために、タイ
ルのすき間に入り込んだコークス屑によって擦られ、こ
の鉄板部がタイル母材部よりも優先的に摩耗される。こ
の金属ケース８の内部においては、タイルと接触はして
いるものの、溶着接合はされていない。そのために、こ
の金属ケース８が摩耗により破損するとタイル母材部１
が抜けて敷鉄板から剥離してくる。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決したものであり、その要旨は、導電材料からなるタイ
ル母材１のくぼみ部５にスタッド用芯金３をかしめ状態
で設けたことを特徴とするスタッド付タイル。導電材料
からなるタイル母材１にくぼみ部５を設け、該くぼみ部
５に自溶合金材等の接合材２を充填し、その上からスタ
ッド用芯金３を圧下によりかしめることによって、該ス
タッド芯金３の側面とタイル母材１のくぼみ部側面のク
リアランス６を消滅させた後に、前記接合材２の溶融温
度以上の温度で拡散接合により接合せしめることを特徴
とするスタッド付タイルの製造方法。である。

【０００６】

【作用および実施例】本発明は導電性を有する材料から
なるタイル裏面にくぼみ部を設け、そのくぼみ部に接合
材を入れスタッド用芯金３をかしめることにより、スタ
ッド用芯金３とくぼみ部５側面のクリアランスが消滅し
、かつ、接合材２となる粉末層を高密度化にすることが
できるので、スタッド用芯金３とタイル母材１を強固に
接合できるスタッド付タイル１１およびその製造方法で
ある。

【０００７】図１（ａ）は実施例スタッド付タイルを示
し、導電性を有する材料、例えば高クロム系粉末（２．
５％Ｃ−２０％Ｃｒ−Ｆｅ基：１５０μｍ以下：Ｈｖ６
００〜７００）をメカプレスにより成形し、焼結したス
タッド付タイル（２５ｍｍ幅×２５ｍｍ長さ×１０ｍｍ
厚み）を示すもので、図１（ｂ）のように導電材料１の
中央にφ１３ｍｍ×５ｍｍ深さのくぼみ部５を設ける。 その底部には接合材２となる４０μｍ以下の自溶合金粉
末（ＭＳＦＮｉ２）を１ｍｍ程度スタンプして充填する
。その上にスタッド用芯金３をのせ、あらかじめ幅１．
５ｍｍ、高さ０．７ｍｍのリング状（内径８ｍｍ）のか
しめ圧痕部４を設け、かしめ用金型を取り付けたプレス
を用いて、荷重１ｔｏｎの加圧によりスタッド用芯金３
に圧痕を付けながら接合材２を圧縮し高密度化にする。 この際、スタッド用芯金３がくぼみ部５に簡便に挿入し
やすくするために、スタッド芯金３とタイル母材１のく
ぼみ部５との間に０．２〜０．３ｍｍのクリアランスを
設けた。その後、１１５０℃、１８０ＭＰａでＨＩＰ処
理することにより、拡散接合したコークス炉ガイド車用
敷鉄板のスタッド付タイルを製造する。この加圧拡散接
合によって形成された接合層２は、本実施例では写真図
１（ｃ）の金属組織を示す顕微鏡に示すようにポア等の
欠陥のない均一な接合層２を得ることができた。また、
スタッド用芯金３は、スタッド溶接時にスタッド用芯金
３の溶けた部分が飛散してくるのを受け止める受け溝７
を、あらかじめ機械加工しなくても、プレスでかしめる
ときにそのかしめ圧痕部４が受け溝７を兼ねることがで
きた。

【０００８】一方、図３に示す如くコークス炉ガイド車
９の敷鉄板１２にスタッド付タイル１１を取り付け、赤
熱コークス１３をコークス炉ガイド車９から消化車１０
に移動する過程においてその評価を行った。本発明材は
従来材に比べ表１に示すようにタイル側面部も高硬度に
なり、かつ品質の信頼性が高い。従来のクランプ状保護
による金属ケースに相当する部分が、本実施例では耐摩
耗性を有する高硬度タイルの側面になり、コークス粉を
直接すき間で受けても分割されるようなことがなくなっ
た。

【０００９】

【表１】

【００１０】以上、本発明のものは金属ケース８を必要
とせず、スタッド用芯金３を耐摩耗性タイルのなかにか
しめ溶着しているので、従来のものに比べ接合性が大幅
に改善されている。さらには、かしめ圧痕部４がスタッ
ド溶接時の飛散材を受ける溝を兼用できるので、スタッ
ド用芯金３にあらかじめ機械による溝加工をする必要が
なくなる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のスタッド付タイルはスタッド用
芯金をタイル母材の中に、接合材を介し、高温高圧下で
拡散接合しているため、以下の効果がある。

【００１２】まず、タイルの側面には保護金属ケースを
必要としないために、コークス屑による摩耗破損がなく
なった。

【００１３】つぎに、スタッド用芯金をかしめることに
より、スタッド用芯金と導電材料のくぼみ部側面が密着
しギャップがなくなり、スタッド用芯金が脱落しにくく
なる。

【００１４】また、接合材を高密度に圧縮し中間層内の
エアーを脱気しているので、中間層のポア等が消滅し、
中間層が密になり接合する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明により接合した導電材料製のス
タッド付タイルの実施例を示す図。 （ｂ）はそのタイルとなる導電材料のくぼみ部を示す図
。 （ｃ）は本発明の接合部の断面状態の金属組織（倍率１
００倍）を示す顕微鏡写真。

【図２】従来より接合していたスタッド付タイルの一例
を示す断面図。

【図３】（ａ）はコークス炉ガイド車および消火車を示
す図。 （ｂ）はコークスガイド車のスタッド付タイルを取り付
けた敷鉄板の断面を示す図。

【符号の説明】

１…タイル母材　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２…接合材（中間層、接合層） ３…スタッド用芯金　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４…かしめ圧痕部 ５…くぼみ部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　６…くぼみ部側面のクリアランス ７…受け溝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　８…金属ケース９…コークス炉ガイド車　
　　　　　　　　　　　１０…消火車１１…スタッド付
タイル　　　　　　　　　　　　　　１２…敷鉄板１３
…赤熱コークス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電材料からなるタイル母材１のくぼ
   み部５にスタッド用芯金３をかしめ状態で設けたことを
   特徴とするスタッド付タイル。
2. 【請求項２】　　導電材料からなるタイル母材１にくぼ
   み部５を設け、該くぼみ部５に自溶合金材等の接合材２
   を充填し、その上からスタッド用芯金３を圧下によりか
   しめることによって、該スタッド芯金３の側面とタイル
   母材１のくぼみ部側面のクリアランス６を消滅させた後
   に、前記接合材２の溶融温度以上の温度で拡散接合によ
   り接合せしめることを特徴とするスタッド付タイルの製
   造方法。