JPH049441A - 耐食性に優れた耐摩耗合金 - Google Patents
耐食性に優れた耐摩耗合金Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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）
本発明は耐食・耐摩耗性を有する合金に係り、特にエン
ジニアリングプラスチックやゴム等の可塑物の射出成形
機及び押出成形機用のシリンダ材料に好適で、特に塩素
系ガスに対する耐食性に優れた耐摩耗合金に関するもの
である。
ジニアリングプラスチックやゴム等の可塑物の射出成形
機及び押出成形機用のシリンダ材料に好適で、特に塩素
系ガスに対する耐食性に優れた耐摩耗合金に関するもの
である。
（従来の技術）
一般に、樹脂やゴム等の可塑物の射出成形や押出成形で
は、加熱された可塑物をシリンダ内に充填してプランジ
ャー等により加圧し成形される。
は、加熱された可塑物をシリンダ内に充填してプランジ
ャー等により加圧し成形される。
一方、近年、樹脂は高性能化し、剛性・強度向上のため
にグラスファイバー等の強化材の含有に加えて、難燃性
或いは摺動性等の機能を付与するため各種添加剤を含有
しており、これらの添加剤がらは強腐食性のふっ素糸ガ
スや塩素系ガスが発生する。このため、シリンダ部材に
は、耐摩耗性と共に、従来よりも優れた耐食性が要求さ
れる。
にグラスファイバー等の強化材の含有に加えて、難燃性
或いは摺動性等の機能を付与するため各種添加剤を含有
しており、これらの添加剤がらは強腐食性のふっ素糸ガ
スや塩素系ガスが発生する。このため、シリンダ部材に
は、耐摩耗性と共に、従来よりも優れた耐食性が要求さ
れる。
従来より、この種のシリンダ部材には、一般に自溶性の
耐食・耐摩耗Ｎｉ基合金又はｃｏ基合金が用いられてお
り、これを遠心鋳造法によってシリンダ内面にライニン
グして利用されている（特公平１−４６５７３号、特開
平１−１１６０４６号参照）。
耐食・耐摩耗Ｎｉ基合金又はｃｏ基合金が用いられてお
り、これを遠心鋳造法によってシリンダ内面にライニン
グして利用されている（特公平１−４６５７３号、特開
平１−１１６０４６号参照）。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、自溶性耐食・耐摩耗合金の場合、耐摩耗
性は優れているものの、腐食ガスに対する耐食性が十分
でなく、特に腐食性の強いＣＰを含む塩素系ガス雰囲気
中での耐食性が極めて悪いという問題点がある。
性は優れているものの、腐食ガスに対する耐食性が十分
でなく、特に腐食性の強いＣＰを含む塩素系ガス雰囲気
中での耐食性が極めて悪いという問題点がある。
また、自溶性合金は、還元性雰囲気中（例えば５塩酸、
ふっ酸、硫酸雰囲気中）ではある程度の耐食性を示すも
のの、酸化性雰囲気中（例えば、硝酸雰囲気中）では全
く耐食性がないという問題点もある。今後需要拡大が予
測される高性能樹脂（ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＩ等）の成形
中には、樹脂のＣＮ基よりＮＯＸガスの発生（耐硝酸性
）が予想され、シリンダ内部は酸化性雰囲気になり、こ
の場合、自溶性合金では全く対応できない。
ふっ酸、硫酸雰囲気中）ではある程度の耐食性を示すも
のの、酸化性雰囲気中（例えば、硝酸雰囲気中）では全
く耐食性がないという問題点もある。今後需要拡大が予
測される高性能樹脂（ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＩ等）の成形
中には、樹脂のＣＮ基よりＮＯＸガスの発生（耐硝酸性
）が予想され、シリンダ内部は酸化性雰囲気になり、こ
の場合、自溶性合金では全く対応できない。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであって、
塩素系ガスが発生する還元性雰囲気中或いはＮＯｘ系ガ
スが発生する酸化性雰囲気中においても、十分な耐食性
及び耐摩耗性を有する新規な合金を提供することを目的
とするものである。
塩素系ガスが発生する還元性雰囲気中或いはＮＯｘ系ガ
スが発生する酸化性雰囲気中においても、十分な耐食性
及び耐摩耗性を有する新規な合金を提供することを目的
とするものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため１本発明者は、従来の自溶性タ
イプの合金（例えば、Ｎｉ −Ｃｒ −Ｂ −５ｉ−Ｃ
合金）は自溶性であるが故にＭｏ等の耐食性向上元素を
添加できないことを考慮し、還元性雰囲気（中でも特に
塩酸雰囲気）並びに酸化性雰囲気（硝酸雰囲気）の両環
境下において優れた耐食性を示す新規な合金を種々検討
した結果、Ｃｕ及びＭ。
イプの合金（例えば、Ｎｉ −Ｃｒ −Ｂ −５ｉ−Ｃ
合金）は自溶性であるが故にＭｏ等の耐食性向上元素を
添加できないことを考慮し、還元性雰囲気（中でも特に
塩酸雰囲気）並びに酸化性雰囲気（硝酸雰囲気）の両環
境下において優れた耐食性を示す新規な合金を種々検討
した結果、Ｃｕ及びＭ。
の添加により塩酸雰囲気中並びに硝酸雰囲気中での耐食
性を改善できること、加えてＣＯの添加とＢ量の最適化
により更に硝酸雰囲気中での耐食性を改善できることを
見出した。そして、更に成分組成について検討した結果
、塩酸雰囲気中及び硝酸雰囲気中に対して耐食性の優れ
た新規な合金を見出し、ここに本発明をなしたものであ
る。
性を改善できること、加えてＣＯの添加とＢ量の最適化
により更に硝酸雰囲気中での耐食性を改善できることを
見出した。そして、更に成分組成について検討した結果
、塩酸雰囲気中及び硝酸雰囲気中に対して耐食性の優れ
た新規な合金を見出し、ここに本発明をなしたものであ
る。
すなわち、本発明は、Ｓｉ：１．５〜６％、Ｂ：１゜５
〜４％、Ｃｒ：１２〜２４％１Ｍ、ｏ：１．５〜８％。
〜４％、Ｃｒ：１２〜２４％１Ｍ、ｏ：１．５〜８％。
Ｃｕ：０．８〜５％、Ｆｅ：３〜８％−Ｃ：Ｏ，１〜１
％及びＣｏ：８〜１５％を含有し、残部がＮｉ及び不可
避的不純物からなることを特徴とする耐食性に優れた耐
摩耗合金を要旨とするものである。
％及びＣｏ：８〜１５％を含有し、残部がＮｉ及び不可
避的不純物からなることを特徴とする耐食性に優れた耐
摩耗合金を要旨とするものである。
以下に本発明を更に詳述する。
（作用）
まず、本発明における化学成分の限定理由について説明
する。
する。
Ｓｉ：１５〜６％
Ｓｉは合金表面に緻密な５ｉｎ２の皮膜を形成して凝着
摩耗を抑止する作用があり、また合金溶湯の流動性を高
め、脱酸剤としても有効な元素である。これらの効果を
発揮させるためには、最低１゜５％が必要である２しか
し、６％を超えると珪化物の生成量が多くなり、靭性が
低下するので好ましくないので、Ｓｉ量は１．５〜６％
の範囲とする。
摩耗を抑止する作用があり、また合金溶湯の流動性を高
め、脱酸剤としても有効な元素である。これらの効果を
発揮させるためには、最低１゜５％が必要である２しか
し、６％を超えると珪化物の生成量が多くなり、靭性が
低下するので好ましくないので、Ｓｉ量は１．５〜６％
の範囲とする。
Ｂ：１．５〜４％
ＢはＮｉ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｃｏと硬質の硼化物を形成
して耐摩耗性、特にアブレシブ摩耗の向上に寄与する元
素である。これらの作用を効果的に発揮させるためには
、最低１．５％が必要である。しかし、４％を超えると
耐食性が劣化すると共に合金が脆化するので、Ｂ量は１
．５〜４％の範囲とする。
して耐摩耗性、特にアブレシブ摩耗の向上に寄与する元
素である。これらの作用を効果的に発揮させるためには
、最低１．５％が必要である。しかし、４％を超えると
耐食性が劣化すると共に合金が脆化するので、Ｂ量は１
．５〜４％の範囲とする。
Ｃｒ：１２〜２４％
ＣｒはＮｉ中に固溶して合金を不働態化させ、耐食性を
向上させる作用を有するが、このためには最低１２％が
必要であるわまた、ＣｒはＢと共に硬質の硼化物を、Ｃ
と共に炭化物をそれぞれ形成して耐摩耗性向上に寄与す
る作用がある。しかし、２４％を超えると合金の脆化が
著しくなるので好ましくない。したがって、Ｃｒ量は１
２〜２４％の範囲とする。
向上させる作用を有するが、このためには最低１２％が
必要であるわまた、ＣｒはＢと共に硬質の硼化物を、Ｃ
と共に炭化物をそれぞれ形成して耐摩耗性向上に寄与す
る作用がある。しかし、２４％を超えると合金の脆化が
著しくなるので好ましくない。したがって、Ｃｒ量は１
２〜２４％の範囲とする。
Ｍｏ：１，５〜８％
ＭｏはＮｌ中に固溶して耐食性を向上させる作用を有し
、特に耐塩酸性を改善するのに有効である。
、特に耐塩酸性を改善するのに有効である。
このためには最低１．５％が必要であるが、８％を超え
て添加してもその効果は飽和するので、Ｍｏ量は１．５
〜８％の範囲とする。
て添加してもその効果は飽和するので、Ｍｏ量は１．５
〜８％の範囲とする。
Ｃｕ：０．８〜５％
ＣｕはＭｏと共にＮｉ中に固溶して耐食性を向上させる
作用を有し、特に耐塩酸性を改善するのに有効である。
作用を有し、特に耐塩酸性を改善するのに有効である。
このためには最低０．８％が必要であるが、５％を超え
て添加してもその効果は飽和し、合金が脆化するので、
Ｃｕ量は０．８〜５％の範囲とする。
て添加してもその効果は飽和し、合金が脆化するので、
Ｃｕ量は０．８〜５％の範囲とする。
Ｆｅ：３〜８％
Ｆｅは材料の熱間及び冷間加工性を向上させると共に耐
摩耗性を改善する作用があり、このためには最低３％が
必要である。一方、８％を超えると１食性を劣化させる
ので、Ｆｅ量は３〜８％の範囲とする。
摩耗性を改善する作用があり、このためには最低３％が
必要である。一方、８％を超えると１食性を劣化させる
ので、Ｆｅ量は３〜８％の範囲とする。
Ｃ：０．１〜１％
ＣはＣｒ、Ｆｅと炭化物を形成して耐摩耗性の向上に寄
与する元素であり、且つ本合金成分系においては耐食性
の向上にも寄与する元素である。この作用を発揮させる
ためには最低０．１％が必要である。しかし、１％を超
えると炭化物の生成量が多くなり５合金が脆化するので
、Ｃ量は０．１〜１％の範囲とする。
与する元素であり、且つ本合金成分系においては耐食性
の向上にも寄与する元素である。この作用を発揮させる
ためには最低０．１％が必要である。しかし、１％を超
えると炭化物の生成量が多くなり５合金が脆化するので
、Ｃ量は０．１〜１％の範囲とする。
ＣＯ：８〜１５％
Ｃｏは耐食性、特に本合金成分系においては耐硝酸性を
改善するのに有効であり、またＢと共に硬質の硼化物を
形成して耐摩耗性の向上にも有効な元素である。加えて
耐熱性を向上させる作用も有する。そのためには最低８
％が必要である。しかし、１５％を超えて添加しても耐
食性改善効果が飽和すると共に靭性が低下するので、Ｃ
ｏ量は８〜１５％の範囲とする。
改善するのに有効であり、またＢと共に硬質の硼化物を
形成して耐摩耗性の向上にも有効な元素である。加えて
耐熱性を向上させる作用も有する。そのためには最低８
％が必要である。しかし、１５％を超えて添加しても耐
食性改善効果が飽和すると共に靭性が低下するので、Ｃ
ｏ量は８〜１５％の範囲とする。
Ｎｉ：残部
Ｎｉは耐食性の向上に効果のある元素であり、特にハロ
ゲンガスに対する腐食抵抗が大きい。また、Ｂと共に硬
質の硼化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果がある
ので、残部はＮｉとした。
ゲンガスに対する腐食抵抗が大きい。また、Ｂと共に硬
質の硼化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果がある
ので、残部はＮｉとした。
なお、残部のＮｉには不可避的不純物が随伴され得るが
、それらは本発明の効果を損なわない範囲で許容可能で
きることは云うまでもない。
、それらは本発明の効果を損なわない範囲で許容可能で
きることは云うまでもない。
上記化学成分を有する高合金は、鋳造合金として高耐食
性・耐摩耗性を有する種々の部材に使用できる。しかし
、アトマイズ法で急冷凝固により粉末とし、これをＨＩ
Ｐ（熱間静水圧プレス）成形するプロセスによれば、上
記特性が十分に発揮され、高性能の製品が得られる。し
たがって、本発明合金はプラスチック等の射出成形機及
び押出成形機用のシリンダ部材に好適である。
性・耐摩耗性を有する種々の部材に使用できる。しかし
、アトマイズ法で急冷凝固により粉末とし、これをＨＩ
Ｐ（熱間静水圧プレス）成形するプロセスによれば、上
記特性が十分に発揮され、高性能の製品が得られる。し
たがって、本発明合金はプラスチック等の射出成形機及
び押出成形機用のシリンダ部材に好適である。
次に本発明の実施例を示す。
（実施例）
第１表に示す化学成分を有する合金を常法により溶解、
鋳造した。
鋳造した。
得られた各試料について硬さを測定すると共に腐食試験
及び摩耗試験を行った。
及び摩耗試験を行った。
なお、腐食試験片としては６ 、５ ｍｍφＸ１０ｍｍ
Ｑのものを用い、これを５０℃に保持した２０％塩酸中
及び６％硝酸中にそれぞれ１００時間時間浸漬し、腐食
減量を測定して各々塩酸雰囲気中及び硝酸雰囲気中での
耐食性を評価した。
Ｑのものを用い、これを５０℃に保持した２０％塩酸中
及び６％硝酸中にそれぞれ１００時間時間浸漬し、腐食
減量を測定して各々塩酸雰囲気中及び硝酸雰囲気中での
耐食性を評価した。
また、摩耗試験は、大越式摩耗試験機を用い。
相手材５ＵＪ−２、最終荷重６．３ｋｇ、摩擦速度０．
９４ｍ／ｓ、摩擦速度４００ｍの条件で行い、比摩耗量
を測定して耐摩耗性を評価した。
９４ｍ／ｓ、摩擦速度４００ｍの条件で行い、比摩耗量
を測定して耐摩耗性を評価した。
これらの評価結果を第２表に示す。
第２表から明らかなように、本発明材の合金陽１〜ＮＱ
７は、いずれもシリンダに必要とされる硬さ（ＨＶ６０
０以上）、耐摩耗性を有すると共に。
７は、いずれもシリンダに必要とされる硬さ（ＨＶ６０
０以上）、耐摩耗性を有すると共に。
耐塩酸性及び耐硝酸性が優れていることがわかる。
一方、従来材のうち１合金翫８は、Ｍｏ、Ｃｕ及びＣｏ
を含有していないため、耐塩酸性及び耐硝酸性が劣って
いる。合金Ｎｏ ９は、Ｃｏを含有していないため、耐
硝酸性に劣っている。合金ＮｃｉｌＯは、Ｃｒの含有量
が低く且っＭｏとＣｕを含有していないため、耐塩酸性
及び耐硝酸性が劣っている。
を含有していないため、耐塩酸性及び耐硝酸性が劣って
いる。合金Ｎｏ ９は、Ｃｏを含有していないため、耐
硝酸性に劣っている。合金ＮｃｉｌＯは、Ｃｒの含有量
が低く且っＭｏとＣｕを含有していないため、耐塩酸性
及び耐硝酸性が劣っている。
また、比較材のうち５合金Ｎａ１ｌは、Ｂの含有量が低
いため、生成する硼化物量が少なくなり、硬さが不足し
ている。合金Ｎｏ Ｊ−２は、Ｂの含有量が高いため、
耐硝酸性が劣化している。合金尚１３は、Ｃｒの含有量
が低いため、耐塩酸性及び耐硝酸性が劣っている。合金
Ｎα１４は、Ｃｒの含有量が高いため、合金が硬くなり
、脆化の傾向を示している。合金ＮＱ１５とＮａ １６
は、各々ＭＯ１Ｃυの含有量が低いため、耐塩酸性及び
耐硝酸性が極めて悪い。合金ＮＱ１７は、Ｃｏの含有量
が低いため、耐硝酸性が悪い。合金＆１８は、ｃｏの含
有量が高くなっているが、特性の改善効果がそれほど大
きくない。
いため、生成する硼化物量が少なくなり、硬さが不足し
ている。合金Ｎｏ Ｊ−２は、Ｂの含有量が高いため、
耐硝酸性が劣化している。合金尚１３は、Ｃｒの含有量
が低いため、耐塩酸性及び耐硝酸性が劣っている。合金
Ｎα１４は、Ｃｒの含有量が高いため、合金が硬くなり
、脆化の傾向を示している。合金ＮＱ１５とＮａ １６
は、各々ＭＯ１Ｃυの含有量が低いため、耐塩酸性及び
耐硝酸性が極めて悪い。合金ＮＱ１７は、Ｃｏの含有量
が低いため、耐硝酸性が悪い。合金＆１８は、ｃｏの含
有量が高くなっているが、特性の改善効果がそれほど大
きくない。
［以下余白］
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明合金は、Ｎｉをベースとし
、これに適量のＣｒ、Ｓｉ、Ｆｅ並びにＣｕ及びＭｏを
添加し、更にＣ，Ｂ及びＣＯを添加した特定の化学成分
に詞整されているので、従来材の耐摩耗性を維持し、且
つ塩酸雰囲気中並びに硝酸雰囲気中での耐食性に優れて
いる。したがって、今後ますます需要が拡大する高機能
・高性能なエンジニアリングプラスチックの射出成形や
押出成形機用のシリンダ材料に好適である。
、これに適量のＣｒ、Ｓｉ、Ｆｅ並びにＣｕ及びＭｏを
添加し、更にＣ，Ｂ及びＣＯを添加した特定の化学成分
に詞整されているので、従来材の耐摩耗性を維持し、且
つ塩酸雰囲気中並びに硝酸雰囲気中での耐食性に優れて
いる。したがって、今後ますます需要が拡大する高機能
・高性能なエンジニアリングプラスチックの射出成形や
押出成形機用のシリンダ材料に好適である。
また１本発明合金は鋳造合金として広く使用できるが、
更にアトマイズ法によって急冷凝固粉とし、これをＨＩ
Ｐ成形して製品を得るプロセスにも適用でき、より高性
能の各種部材を製造することができる。
更にアトマイズ法によって急冷凝固粉とし、これをＨＩ
Ｐ成形して製品を得るプロセスにも適用でき、より高性
能の各種部材を製造することができる。
特許呂願人 株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士 中 村 尚
Claims (1)
- 重量％で（以下、同じ）、Ｓｉ：１．５〜６％、Ｂ：１
．５〜４％、Ｃｒ：１２〜２４％、Ｍｏ：１．５〜８％
、Ｃｕ：０．８〜５％、Ｆｅ：３〜８％、Ｃ：０．１〜
１％及びＣｏ：８〜１５％を含有し、残部がＮｉ及び不
可避的不純物からなることを特徴とする耐食性に優れた
耐摩耗合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11425290A JPH049441A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食性に優れた耐摩耗合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11425290A JPH049441A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食性に優れた耐摩耗合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049441A true JPH049441A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14633121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11425290A Pending JPH049441A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食性に優れた耐摩耗合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049441A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110300016A1 (en) * | 2009-02-17 | 2011-12-08 | Mec Holding Gmbh | Wear resistant alloy |
| EP2436793A1 (de) * | 2008-10-20 | 2012-04-04 | H.C. Starck GmbH | Metallpulver |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11425290A patent/JPH049441A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2436793A1 (de) * | 2008-10-20 | 2012-04-04 | H.C. Starck GmbH | Metallpulver |
| US20110300016A1 (en) * | 2009-02-17 | 2011-12-08 | Mec Holding Gmbh | Wear resistant alloy |
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