JPH0569893B2

JPH0569893B2 -

Info

Publication number: JPH0569893B2
Application number: JP59171512A
Authority: JP
Inventors: Isao Takizawa; Yasuhiro Kitano; Yoshitomo Hitachi
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1993-10-04
Also published as: JPS6152340A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、コバルトをベースとする合金に係
り、より詳細には、コバルトに特定の合金元素を
含有せしめて耐食性と共に耐摩耗性も具備したコ
バルトベースの合金に関する。（従来技術）一般に構造用炭素鋼、合金鋼などをプラスチツ
ク射出成形機、スラリーポンプ、コンプレツサー
等のシリンダーに用いる場合には、上記鋼材に耐
食合金などの耐食材料で内張り乃至肉盛りを行つ
ている。このような分野においても、特に最近になつて
開発の著しい複合材料の製造においては、従来よ
りも厳しい使用条件下で稼働させる装置材料の研
究開発が要求されるようになつてきている。例え
ば、プラスチツクにグラスフアイバーや金属片あ
るいは金属粉を入れた強化プラスチツクの押出し
に際しては、かゝる複合プラスチツクを300℃位
に溶融させて連続的に押出しても長期間使用に耐
えうる耐摩耗性も備えたシリンダー等の押出し装
置を必要とする。この点、従来は単に耐食合金を
シリンダー内面にライニングしていたため、新複
合材料の製造用としては満足できるものではなか
つた。さらにライニング工程においてもライニン
グの後、ワレ等が発生し、ライニングしたシリン
ダーは不良品となり、シリンダーの歩留りが悪い
という製造性の問題があつた。（発明の目的）本発明は、かゝる現状に鑑み、耐食性のみなら
ず耐摩耗性も具備した合金であつて、特に鋼材の
内張り乃至硬化肉盛り用などに好適な合金を提供
することを目的とするものである。（発明の構成）かゝる目的達成のため、本発明者等は各種合金
について鋭意研究を重ねた結果、ここにコバルト
をベースとして特定割合の合金元素を添加したも
のにより可能であることを見い出し、本発明をな
したものである。以下に本発明の特徴のついて詳述する。本発明に係るコバルトベース合金は、以下に示
すように、Ni、Cr、Ｂ、Fe、Si、Mn及びＣの特
定量を添加するものであり、またこれらの合金元
素の他に炭化物形成元素としてＷ、Ｖ、Nb、Ti
及びZrのうちの特定量を添加したものである。 Ni：硬さを付与する元素であるが、過度に添加
するのは経済的ではなく、しかも軟らかくなり
すぎて耐摩耗性を悪化させるので、上限を35％
とする。 Cr：Coの基地中に固溶して耐摩耗性を改善する
元素であり、１％未満であると、硬さ及び耐食
性の点で望ましくなく、逆に30％を超えて添加
すると、脆くなつて靭性を劣化させ、また溶融
温度が高くなりすぎ、溶湯の流動性を悪くし、
ライニングを困難にするので、１〜30％の範囲
で添加する。Ｂ：ボライドを形成して硬さを付与する元素であ
り、2.5％未満ではその効果が不十分であり、
また６％を超えて添加すると、硬くなりすぎて
脆くなるので、2.5〜６％の範囲で添加する。 Fe：適量を添加すると、耐食性に殆ど影響を及
ぼすことなく、靭性を増し、かつ、熱膨張係数
を小さくすることができるのでライニングの
後、ワレが発生しにくく、ライニングした製品
が不良品になるのを防ぐことができる。しか
し、1.5％未満では靭性確保が十分でなく、熱
膨張係数を大きくし、ライニング後のワレが発
生しやすく、25％を超えて添加すると、耐食性
に影響を及ぼして劣化させると共に硬さも劣化
されるので、1.5〜25％の範囲で添加する。 Si：脱酸元素として必要な成分であり、合金粉末
を遠心鋳造による溶融コーテイングする場合に
ボイドの形成を防止できる。より多く添加する
と、Cr、Ni、Coなどと金属間化合物を形成し
て硬度を上げることができる。しかし、10％を
超えて過度を添加すると硬くなりすぎて脆くな
るので、上限を10％とする。 Mn：Siと同様に脱酸元素として必要な成分であ
り、よる多く添加すると溶融温度を下げる効果
がある。しかし、５％を超えて添加すると耐食
性の点で問題が生ずるので、５％を添加上限と
する。Ｃ：Coに固溶して強度を付与する元素であり、
より多く添加すると炭化物を形成して硬度を上
げることができる。しかし、１％を超えて添加
すると析出過度となつて耐摩耗性を劣化し、靭
性を悪くするので、上限を１％とする。Ｗ、Ｖ、Nb、Ti、Zr：これらの元素は炭化物を
形成して硬度を増大するので、必要に応じて１
種又は２種以上を適量添加する。添加する場合
には、各元素とも0.01〜５％の範囲内で適宜調
整して添加する。なお、本発明合金には、前述の必須元素又はこ
れに炭化物形成元素（Ｗ、Ｖ、Nb、Ti、Zr）を
加えた各態様に更に必要に応じてAl及Cuの１種
または２種を添加することができる。Alは脱酸
元素として作用し、より多く添加すると、Niと
金属間化合物を形成し或いはCoを固溶して硬さ
及び強度を改善することができるので、添加する
ときは２％以下の量で添加する。またCuは耐食
性の向上に効果があるので、添加するときは５％
以下の量で添加する。以上、本発明合金の添加元素について説明した
が、その利用に当たつては、粉末治金法による合
金粉末として、また板材、棒材などの如く溶製材
として、その他各種態様で使用できることは云う
までもない。（実施例）粉末治金法により成分調整した合金粉末を外径
95mm、内径34mmのCr−Mo鋼製シリンダーの孔内
に充填して加熱後、遠心鋳造によりコーテイング
し、第１表に示す各種化学成分の合金を得た。次
いで得られた合金層から試験片を切り出して、腐
食試験に供し、或いは硬さ、破断歪、熱膨張係数
を測定した。一方、上記要領でプラスチツク押出しシリンダ
ー内面に合金粉末をコーテイングし、これを用い
て、ABS樹脂にグラスフアイバー25％を調整し
た強化樹脂の押出しを実機テストし、一部の合金
について耐用寿命を調らべた。これらの結果を第２表に示す。

【表】

【表】＊＊溶湯の流動性が悪く欠陥が多かつた
その結果、合金組成の調整が本発明の範囲外に
ある比較合金はいずれも耐用寿命が極端に短か
く、或いは製造不可能であり、特に比較合金No.13
はNiが多すぎ、耐摩耗性に劣り、またNo.14は硬
さ不足により同じく耐摩耗性に劣り耐食性も劣
る。これに対し、本発明合金はいずれも耐食性、耐
摩耗性に優れていることが確認され、また靭性が
よく、熱膨張係数が小さいうえ、溶湯の流動性も
よいことなどのため、製造性の問題がない。（発明の効果）以上詳述したように、本発明合金は、耐食性は
もとより耐摩耗性にも優れているので、各種装置
類の内張り乃至硬化肉盛りなどにその適用範囲を
一層拡大することができ、その際、製造性もよい
ので実用上の効果が非常に大きい。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、Ni：35％以下、Cr：１〜30％、
Ｂ：2.5〜６％、Fe：1.5〜25％、Si：10％以下、
Mn：５％以下、Ｃ：１％以下、残部がCo及び不
可避的不純物よりなることを特徴とする耐摩耗耐
食合金。２重量％で、Ni：35％以下、Cr：１〜30％、
Ｂ：2.5〜６％、Fe：1.5〜25％、Si：10％以下、
Mn：５％以下、Ｃ：１％以下を含有し、更に
Ｗ：0.01〜５％、Ｖ：0.01〜５％、Nb：0.01〜５
％、Ti：0.01〜５％、Zr：0.01〜５％のうち１種
又は２種以上を含有し、残部がCo及び不可避的
不純物よりなることを特徴とする耐摩耗耐食合
金。