JPH0571663B2 - - Google Patents
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- JPH0571663B2 JPH0571663B2 JP60191811A JP19181185A JPH0571663B2 JP H0571663 B2 JPH0571663 B2 JP H0571663B2 JP 60191811 A JP60191811 A JP 60191811A JP 19181185 A JP19181185 A JP 19181185A JP H0571663 B2 JPH0571663 B2 JP H0571663B2
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- matrix
- steel
- layer
- extrusion
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- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
- B28B7/346—Manufacture of moulds
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
- B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
- B28B3/26—Extrusion dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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- B28B3/26—Extrusion dies
- B28B3/2663—Exchangeable wear parts, e.g. liners
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- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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- B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
- B29C48/11—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels comprising two or more partially or fully enclosed cavities, e.g. honeycomb-shaped
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- B29K2909/02—Ceramics
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数の平行押出通路を有しその内壁
面に耐摩耗性の含合金属層を被覆してなる鋼マト
リツクス、その製造方法、及び該マトリツクの使
用方法に関する。
面に耐摩耗性の含合金属層を被覆してなる鋼マト
リツクス、その製造方法、及び該マトリツクの使
用方法に関する。
複数の貫通押出通路を有するマトリツクスは
様々な工学分野において使用されている。これは
例えば合成材料だけでなく他のものの押出成形に
も実用される。鋼マトリツクスは特に、高圧下で
マトリツクス本体内に案内される、セラミツク体
を基材とする触媒キヤリヤの生産に適用される。
マトリツクスを用いてそのセラミツクス体の一次
成形に続いて、その状態の固定化は熱処理等によ
つて成し得る。この手段またはその後の手段によ
つては、化学プロセスにて助ける触媒性能物質を
適用することができる。環境保護に関するより厳
格な要求及び現存エネルギーのより効率的な利用
のための強制の結果として、触媒または他の活性
物質を受容するのに適する透過性の、温度抵抗性
セラミツク成形体についての必要性がひき続き増
大している。この点について、様々な構造体、例
えばハニカム構造体、管構造体等が慣用されてい
る。
様々な工学分野において使用されている。これは
例えば合成材料だけでなく他のものの押出成形に
も実用される。鋼マトリツクスは特に、高圧下で
マトリツクス本体内に案内される、セラミツク体
を基材とする触媒キヤリヤの生産に適用される。
マトリツクスを用いてそのセラミツクス体の一次
成形に続いて、その状態の固定化は熱処理等によ
つて成し得る。この手段またはその後の手段によ
つては、化学プロセスにて助ける触媒性能物質を
適用することができる。環境保護に関するより厳
格な要求及び現存エネルギーのより効率的な利用
のための強制の結果として、触媒または他の活性
物質を受容するのに適する透過性の、温度抵抗性
セラミツク成形体についての必要性がひき続き増
大している。この点について、様々な構造体、例
えばハニカム構造体、管構造体等が慣用されてい
る。
上記型式のマトリツクスは、運転時、即ちキヤ
リヤ本体等の生産の間、一連の必要条件を満たさ
ねばならない。このことは攻撃的な物質
（aggressive substance）及び摩擦物質の連続的
通過に起因する。これら物質は時として高圧下、
突進して通ることがある。特に、厳密な必要条件
が、安定性、寸法安定性、及び往々に極小である
押出通路の表面特性について課される。この条件
は、特に、酸化アルミニウムの存在と共に、使用
押出圧力の下で個々の成分の弱酸性のPH値及び高
い強度の結果として摩耗作用及び腐食作用を営む
セラミツクス体の押出成形に適用される。
リヤ本体等の生産の間、一連の必要条件を満たさ
ねばならない。このことは攻撃的な物質
（aggressive substance）及び摩擦物質の連続的
通過に起因する。これら物質は時として高圧下、
突進して通ることがある。特に、厳密な必要条件
が、安定性、寸法安定性、及び往々に極小である
押出通路の表面特性について課される。この条件
は、特に、酸化アルミニウムの存在と共に、使用
押出圧力の下で個々の成分の弱酸性のPH値及び高
い強度の結果として摩耗作用及び腐食作用を営む
セラミツクス体の押出成形に適用される。
セラミツク触媒キヤリヤの製造のための、例え
ばオーブン挿入物としてのあるいは排気ガスの浄
化のための同様のマトリツクスの実用寿命を延長
するために、鋼マトリツクスが以前より使用され
ており、その押出通路の内側は炭化珪素を埋封す
るニツケル層で被覆されていた。ついでに述べる
に耐摩耗性層の付着は流れの少ない方法にて行な
われた。たとえこの種のマトリツクスを用いて良
好な結果が得られたとしても、それらでは通路の
成形安定性やマトリツクスの実用寿命等について
実用上重視される高い必要条件を満足させること
ができない。
ばオーブン挿入物としてのあるいは排気ガスの浄
化のための同様のマトリツクスの実用寿命を延長
するために、鋼マトリツクスが以前より使用され
ており、その押出通路の内側は炭化珪素を埋封す
るニツケル層で被覆されていた。ついでに述べる
に耐摩耗性層の付着は流れの少ない方法にて行な
われた。たとえこの種のマトリツクスを用いて良
好な結果が得られたとしても、それらでは通路の
成形安定性やマトリツクスの実用寿命等について
実用上重視される高い必要条件を満足させること
ができない。
本発明は、セラミツク体（通常、酸性）の通過
にとつて極小の成形通路でさえ、改良された成形
安定性に加えて長い実用寿命を有する上記型式の
マトリツクス、並びに該マトリツクスの製造方法
及びその適用方法を提供せんとする目的に基づく
ものである。
にとつて極小の成形通路でさえ、改良された成形
安定性に加えて長い実用寿命を有する上記型式の
マトリツクス、並びに該マトリツクスの製造方法
及びその適用方法を提供せんとする目的に基づく
ものである。
本発明に関連して、マトリツクス材料の多様化
及び現存する押出通路の保護の可能性についての
研究の双方を包含する広範囲で長期に及ぶ実験を
行なつた。結果として表面強度及び靭性の向上の
ために、適当な出発材料及び対応する処理段階の
選択によるマトリツクス本体の単なる改変は、十
分に満足な実用寿命を導かないことが実証され
た。多数の小断面積押出通路の結果として、通路
のなかには長いものもあるが、所謂PVD法によ
る耐摩耗金属層のめつき及び噴霧を用いた実験は
不成功であつた。しかしながら、驚くことに本発
明により長い実用寿命を有する上記型式の鋼マト
リツクスが得られことが確かめられた。本発明に
おける耐摩耗性金属含有層は、蒸着チタンカルボ
ニトリドまたは窒化チタンから成るものである。
また、該マトリツクスは、前記の層が炭化チタ
ン、窒化チタン、チタンカルボニトリド、チタン
カルボキシニトリドまたはその混合物より８ない
し25μｍの厚さで形成されていてもよい。
及び現存する押出通路の保護の可能性についての
研究の双方を包含する広範囲で長期に及ぶ実験を
行なつた。結果として表面強度及び靭性の向上の
ために、適当な出発材料及び対応する処理段階の
選択によるマトリツクス本体の単なる改変は、十
分に満足な実用寿命を導かないことが実証され
た。多数の小断面積押出通路の結果として、通路
のなかには長いものもあるが、所謂PVD法によ
る耐摩耗金属層のめつき及び噴霧を用いた実験は
不成功であつた。しかしながら、驚くことに本発
明により長い実用寿命を有する上記型式の鋼マト
リツクスが得られことが確かめられた。本発明に
おける耐摩耗性金属含有層は、蒸着チタンカルボ
ニトリドまたは窒化チタンから成るものである。
また、該マトリツクスは、前記の層が炭化チタ
ン、窒化チタン、チタンカルボニトリド、チタン
カルボキシニトリドまたはその混合物より８ない
し25μｍの厚さで形成されていてもよい。
本発明の範囲内で、耐摩耗層が押出通路の内壁
にて中間層を介さず直接鋼上に付着されていて
も、一般に十分である。しかしながら、通路を通
過するべき媒体によつて中間層を使用することが
望ましいならばこれを使用することも、本発明の
範囲から除外されない。
にて中間層を介さず直接鋼上に付着されていて
も、一般に十分である。しかしながら、通路を通
過するべき媒体によつて中間層を使用することが
望ましいならばこれを使用することも、本発明の
範囲から除外されない。
１種またはそれ以上の上記チタン化合物の被覆
は、所謂化学蒸着法（chemical vapor
deposition method）（以下、CVDという）によ
つて有利に行なわれる。付着はマトリツクス用に
選ばれた鋼に従つて一般に650°ないし950℃、好
ましくは900℃未満の温度範囲において行うこと
ができる。本発明の範囲内では、CVD層の付着
のための特に好ましい領域は680°ないし900℃、
好ましくは850℃以下のところにある。この温度
範囲では、被覆温度を鋼の熱処理温度と等しくさ
せることが特に好ましい方法として可能である。
該熱処理温度は、いかなる場合においても、マト
リツクスの明らかな変形または他の欠点をひき起
こす脱炭作用なしで行うことができる。
は、所謂化学蒸着法（chemical vapor
deposition method）（以下、CVDという）によ
つて有利に行なわれる。付着はマトリツクス用に
選ばれた鋼に従つて一般に650°ないし950℃、好
ましくは900℃未満の温度範囲において行うこと
ができる。本発明の範囲内では、CVD層の付着
のための特に好ましい領域は680°ないし900℃、
好ましくは850℃以下のところにある。この温度
範囲では、被覆温度を鋼の熱処理温度と等しくさ
せることが特に好ましい方法として可能である。
該熱処理温度は、いかなる場合においても、マト
リツクスの明らかな変形または他の欠点をひき起
こす脱炭作用なしで行うことができる。
特に約680ないし850℃の範囲でのCVDコーテ
イング物の付着においては、耐摩耗層が、主とし
てあるいは全て、押出通路の上側表面より直角に
突き立つ針状結晶により、あるいは“剛毛状”に
形成されていてもよい。この種の結晶は、押出通
路内の上側の鋼表面に特に確実に密着し、驚くこ
とには、たとえ普通の中間弾性拡散層がなくと
も、高圧下での攻撃的な（aggressive）及び摩耗
性セラミツク材料の長く持続する通過によつて
も、剪断されることなく保持され得る。驚くこと
に、押出通路の内側には、押出通路が20ないし
500μｍ、好ましくは200ないし450μｍの範囲の極
小な直径を有するとき上記チタン化合物の均一被
膜を被覆することさえできる。マトリツクスの型
式により、押出通路はその長さ方向に沿つて異な
る断面を有していてよい。したがつて、本発明に
よる好ましいマトリツクスの押出通路は、数倍大
きい内腔に通じる0.1ないし１mmの範囲の直径の
出口通路を有していてよい。この場合、該内腔は
例えば１ないし10mmの範囲の直径を有していてよ
い。本発明の範囲内での広範な実験が示すよう
に、特に摩耗及び他の負荷が特に内腔または通路
の断面変化個所にて生じ、この結果として耐摩耗
層は出口通路の断面変化部位に中間の上側表面部
位と比較して少なくとも同じ層厚で存在しかつ少
なくとも12μｍの厚さを有すると好ましい。
イング物の付着においては、耐摩耗層が、主とし
てあるいは全て、押出通路の上側表面より直角に
突き立つ針状結晶により、あるいは“剛毛状”に
形成されていてもよい。この種の結晶は、押出通
路内の上側の鋼表面に特に確実に密着し、驚くこ
とには、たとえ普通の中間弾性拡散層がなくと
も、高圧下での攻撃的な（aggressive）及び摩耗
性セラミツク材料の長く持続する通過によつて
も、剪断されることなく保持され得る。驚くこと
に、押出通路の内側には、押出通路が20ないし
500μｍ、好ましくは200ないし450μｍの範囲の極
小な直径を有するとき上記チタン化合物の均一被
膜を被覆することさえできる。マトリツクスの型
式により、押出通路はその長さ方向に沿つて異な
る断面を有していてよい。したがつて、本発明に
よる好ましいマトリツクスの押出通路は、数倍大
きい内腔に通じる0.1ないし１mmの範囲の直径の
出口通路を有していてよい。この場合、該内腔は
例えば１ないし10mmの範囲の直径を有していてよ
い。本発明の範囲内での広範な実験が示すよう
に、特に摩耗及び他の負荷が特に内腔または通路
の断面変化個所にて生じ、この結果として耐摩耗
層は出口通路の断面変化部位に中間の上側表面部
位と比較して少なくとも同じ層厚で存在しかつ少
なくとも12μｍの厚さを有すると好ましい。
本発明によるマトリツクスとしては、好ましく
は、低炭素マルテンサイト、半マルテンサイト及
びオーステナイト析出硬化性耐腐触鋼が使用され
る。この鋼は普通クロム、ニツケルおよび／また
はマンガンを合金添加物として高い割合で含有し
てなる。
は、低炭素マルテンサイト、半マルテンサイト及
びオーステナイト析出硬化性耐腐触鋼が使用され
る。この鋼は普通クロム、ニツケルおよび／また
はマンガンを合金添加物として高い割合で含有し
てなる。
本発明によるマトリツクスは、まず、複数の押
出通路を配設したマトリツクス本体を鋼より本来
公知の方法により製造し、その後耐摩耗性の含金
属層を押出通路の内側に付着することにより製造
することができる。この方法は、マトリツクスを
低炭素析出硬化性鋼より製造し、さらにCVD法
により、好ましくは680°ないし900℃の中温度域
にて、押出通路の内側を８ないし25μｍの層厚に
チタン化合物及び少なくともひとつの炭素源およ
び／または窒素源で、可能ならば別の反応性ガス
及びキヤリヤガスを追加して被覆することを特徴
とする。この場合、適当な炭素源や窒素源等の選
択は、所望のチタン化合物またはその混合物に従
つてなされる。本発明の範囲内においては窒素含
有チタン化合物が前記層に望まれるならば同時に
窒素をさらに含有する有機炭素化合物を炭素およ
び／または窒素源として利用するのが好ましい。
アミン、ヒドラジン、及びニトリルが有機炭素お
よび／または窒素源としてより好ましく、ニトリ
ルが特に好ましい。代表的なＣ−Ｎ源には例えば
アセトニトリル、CH3CN、トリメチルアミン、
ジメチルヒドラジン、シアン化水素酸等が含まれ
る。
出通路を配設したマトリツクス本体を鋼より本来
公知の方法により製造し、その後耐摩耗性の含金
属層を押出通路の内側に付着することにより製造
することができる。この方法は、マトリツクスを
低炭素析出硬化性鋼より製造し、さらにCVD法
により、好ましくは680°ないし900℃の中温度域
にて、押出通路の内側を８ないし25μｍの層厚に
チタン化合物及び少なくともひとつの炭素源およ
び／または窒素源で、可能ならば別の反応性ガス
及びキヤリヤガスを追加して被覆することを特徴
とする。この場合、適当な炭素源や窒素源等の選
択は、所望のチタン化合物またはその混合物に従
つてなされる。本発明の範囲内においては窒素含
有チタン化合物が前記層に望まれるならば同時に
窒素をさらに含有する有機炭素化合物を炭素およ
び／または窒素源として利用するのが好ましい。
アミン、ヒドラジン、及びニトリルが有機炭素お
よび／または窒素源としてより好ましく、ニトリ
ルが特に好ましい。代表的なＣ−Ｎ源には例えば
アセトニトリル、CH3CN、トリメチルアミン、
ジメチルヒドラジン、シアン化水素酸等が含まれ
る。
さらに、通常の反応性及びキヤリヤガスが使用
される。
される。
本発明による方法の範囲内においてはCVDコ
ーテイングのための温度をマトリツクス鋼の相転
移マルテンサイト／オーステナイトが起きる温度
以下に設定することがさらに好ましい。この手段
によつて、CVDコーテイングの間またはその後
のマトリツクスの変形を極小化あるいは防止する
ことができる。その後の高温熱処理は不必要であ
る。
ーテイングのための温度をマトリツクス鋼の相転
移マルテンサイト／オーステナイトが起きる温度
以下に設定することがさらに好ましい。この手段
によつて、CVDコーテイングの間またはその後
のマトリツクスの変形を極小化あるいは防止する
ことができる。その後の高温熱処理は不必要であ
る。
コーテイング圧力は広い範囲に亘つて変化させ
ることができ、かつ例えば好ましくは10ないし
750Torrの範囲内にある。有機Ｃ−Ｎ源の選択に
よつては、驚くべき方法により基質の脱炭が被覆
表面上で全く起きないことを達成することができ
る。このことは、ニトリル及び高温でニトリルに
変換されるアミンやトリアジン等の選択により特
に可能である。
ることができ、かつ例えば好ましくは10ないし
750Torrの範囲内にある。有機Ｃ−Ｎ源の選択に
よつては、驚くべき方法により基質の脱炭が被覆
表面上で全く起きないことを達成することができ
る。このことは、ニトリル及び高温でニトリルに
変換されるアミンやトリアジン等の選択により特
に可能である。
コーテイング時間は通常数時間の範囲内にあ
り、４ないし10時間のコーテイング時間が選択さ
れた鋼及び被覆ガスに従つて適用される。
り、４ないし10時間のコーテイング時間が選択さ
れた鋼及び被覆ガスに従つて適用される。
既に上述したように、付着CVD層の厚さは８
ないし25μｍの範囲にある。薄いCVD層の使用は
一般にマトリツクスの実用寿命の縮小を導く一
方、25μｍを超える層厚はある条件下でマトリツ
クス及び層における亀裂形成の傾向を生ぜしめ
る。このため、上記の引用範囲が好ましく、12μ
ｍを超える厚さが特に好ましい。
ないし25μｍの範囲にある。薄いCVD層の使用は
一般にマトリツクスの実用寿命の縮小を導く一
方、25μｍを超える層厚はある条件下でマトリツ
クス及び層における亀裂形成の傾向を生ぜしめ
る。このため、上記の引用範囲が好ましく、12μ
ｍを超える厚さが特に好ましい。
約680ないし900℃の範囲内で与えられた中温度
にて細かな針状結晶が生じることができ、典型的
な針の直径はおそらく0.1ないし0.8μｍの範囲内
にあり、その長さはおそらく層厚に達する。仮に
本発明の範囲内において高温よりの温度がCVD
コーテイングに使用されるならば、一層細粒のま
たは円錐形結晶が生じる。即ち、針状結晶は円錐
状結晶に変化し拡散ゾーンが現われる。しかしな
がら、本発明に従つて、大体または完全な針状結
晶を拡散層無く鋼上に直接、約25μｍまでの層厚
で生成することが好ましい。なぜならば、マトリ
ツクス表面へのCVD層の最適の付着、摩耗及び
腐触物に対する十分な厚さ、及び激しい負荷での
CVD層の成形安定性は亀裂形成無しで達成する
ことができるからである。
にて細かな針状結晶が生じることができ、典型的
な針の直径はおそらく0.1ないし0.8μｍの範囲内
にあり、その長さはおそらく層厚に達する。仮に
本発明の範囲内において高温よりの温度がCVD
コーテイングに使用されるならば、一層細粒のま
たは円錐形結晶が生じる。即ち、針状結晶は円錐
状結晶に変化し拡散ゾーンが現われる。しかしな
がら、本発明に従つて、大体または完全な針状結
晶を拡散層無く鋼上に直接、約25μｍまでの層厚
で生成することが好ましい。なぜならば、マトリ
ツクス表面へのCVD層の最適の付着、摩耗及び
腐触物に対する十分な厚さ、及び激しい負荷での
CVD層の成形安定性は亀裂形成無しで達成する
ことができるからである。
押出通路好ましくはマトリツクスの出口側部位
における層の好ましい硬度は、50ｇの負荷で1800
ないし2500ビツカース硬度の範囲内に、好ましく
は約2000ビツカース硬度である。
における層の好ましい硬度は、50ｇの負荷で1800
ないし2500ビツカース硬度の範囲内に、好ましく
は約2000ビツカース硬度である。
マトリツクスの製造に適用できる鋼は、好まし
くは相対的に低炭素のものである。該鋼は、良好
な耐摩耗性を有しかつできる限り低炭素のマルテ
ンサイトを形成するとよい。しかしながら、それ
は析出硬化性鋼であるとよく、その合金成分は多
分：マルテンサイトビルダーになろう。適する鋼
の典型的なものは例えば次のものである。
くは相対的に低炭素のものである。該鋼は、良好
な耐摩耗性を有しかつできる限り低炭素のマルテ
ンサイトを形成するとよい。しかしながら、それ
は析出硬化性鋼であるとよく、その合金成分は多
分：マルテンサイトビルダーになろう。適する鋼
の典型的なものは例えば次のものである。
Ｃ 0.09％、Si １％、Mn １％、Ｐ 0.045％、
Ｓ 0.03％、16ないし18％、Ni 6.5ないし7.5％、
Al 1.5％、残部鉄（％は重量パーセントを示す）
の組成を有する鋼、 次の組成よりなる名称X20DUの鋼： Ｃ0.07、Cr 20.00、Ni 9.00、Mo 2.50、Cu
1.50（ステンレス析出硬化性鋼） マルテンサイト硬化鋼、例えば（所謂マラジン
グ鋼） Ｘ ２ NiCoMo 18 ９ ５（18 Ni 300等級）、 Ｘ ２ NiCoMo 18 12 ４（18 Ni 350等級）、 Ｘ ２ NiCoMo 13 15 10（13 Ni 400等級） 及び Ｘ １ CrNiCoMo 13 85。
Ｓ 0.03％、16ないし18％、Ni 6.5ないし7.5％、
Al 1.5％、残部鉄（％は重量パーセントを示す）
の組成を有する鋼、 次の組成よりなる名称X20DUの鋼： Ｃ0.07、Cr 20.00、Ni 9.00、Mo 2.50、Cu
1.50（ステンレス析出硬化性鋼） マルテンサイト硬化鋼、例えば（所謂マラジン
グ鋼） Ｘ ２ NiCoMo 18 ９ ５（18 Ni 300等級）、 Ｘ ２ NiCoMo 18 12 ４（18 Ni 350等級）、 Ｘ ２ NiCoMo 13 15 10（13 Ni 400等級） 及び Ｘ １ CrNiCoMo 13 85。
サイロジユル（Thyrodur）2709；Ｘ ３ NiCo
MoTi 18 96；Ｃ 0.03最大、Mo 5.0、Ni 1.80、
Co 10.0、Ti 1.0； 所謂マラジング鋼、例えば、 次の組成を有するマーバル（Marval）18 Ｃ
0.02、Ni 18.00、Co 8.00、Mo 5.00、Ti 0.50； 次の組成を有するマーバル（Marval）18H Ｃ
0.02、Ni 18.00、Co 9.00、Mo 5.00、Ti
0.60； あるいは場合によりニツケル鋼の詳述された次
のリストに従つてもよい。
Co 10.0、Ti 1.0； 所謂マラジング鋼、例えば、 次の組成を有するマーバル（Marval）18 Ｃ
0.02、Ni 18.00、Co 8.00、Mo 5.00、Ti 0.50； 次の組成を有するマーバル（Marval）18H Ｃ
0.02、Ni 18.00、Co 9.00、Mo 5.00、Ti
0.60； あるいは場合によりニツケル鋼の詳述された次
のリストに従つてもよい。
25 Ni：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b) 0.10、
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 25.0−26.0、Ti 1.3
−1.6、Al 0.15−0.30、Cb 0.30−0.50； 20Ni：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b) 0.10、
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 19.0−20.0、Ti 1.3
−1.6、Al 0.15−0.30、Cb 0.30−0.50； 18 Ni（280）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 18.0−19.0、
Co 8.5−9.5、Mo 4.6−5.2、Ti 0.5−0.8、Al
0.05−0.15； 18 Ni（250）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 17.0−19.0、
Co 7.0−8.5、Mo 4.6−5.2、Ti 0.3−0.5、Al
0.05−0.15： 18 Ni（200）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 17.0−19.0、
Co 8.0−9.0、Mo 3.0−3.5、Ti 0.15−0.25、Al
0.05−0.15； 鋳鋼：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b) 0.10、
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 16.0−17.5、Co 9.5
−11.0、Mo 4.4−4.8、Ti 0.15.−0.45、Al 0.05
−0.15； 1000F(c)：Ni 15、Co ９、Mo ５、Ti 0.7、Al
0.70； 注：(b)＝最大組成、(c)＝見かけの組成。
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 25.0−26.0、Ti 1.3
−1.6、Al 0.15−0.30、Cb 0.30−0.50； 20Ni：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b) 0.10、
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 19.0−20.0、Ti 1.3
−1.6、Al 0.15−0.30、Cb 0.30−0.50； 18 Ni（280）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 18.0−19.0、
Co 8.5−9.5、Mo 4.6−5.2、Ti 0.5−0.8、Al
0.05−0.15； 18 Ni（250）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 17.0−19.0、
Co 7.0−8.5、Mo 4.6−5.2、Ti 0.3−0.5、Al
0.05−0.15： 18 Ni（200）：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b)
0.10、Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 17.0−19.0、
Co 8.0−9.0、Mo 3.0−3.5、Ti 0.15−0.25、Al
0.05−0.15； 鋳鋼：Ｃ(b) 0.03、Mn(b) 0.10、Si(b) 0.10、
Ｓ(b) 0.01、Ｐ(b) 0.01、Ni 16.0−17.5、Co 9.5
−11.0、Mo 4.4−4.8、Ti 0.15.−0.45、Al 0.05
−0.15； 1000F(c)：Ni 15、Co ９、Mo ５、Ti 0.7、Al
0.70； 注：(b)＝最大組成、(c)＝見かけの組成。
次の組成を有するVEW Ｎ 700：
Ｃ 0.04 Cr 16、Ni 4.5、Cu 3.3、Nb 0.25：
あるいは場合により次の析出硬化性鋼であつて
よい。
よい。
PH 15−７ Mo（15 Cr、７ Ni、2.25Mo、
1.15 Al）： 17−４PH（16.5 Cr、4.25 Ni、3.6Cu、
0.25Cb）； 17−７PH（17 Cr、7Ni、1.15Al）： AM−350（16.5Cr、4.25 Ni、2.75 Mo、0.10
Ｎ）； AM−355（15.5 Cr、4.25 Ni、2.75 Mo、0.10
Ｎ）； 本発明の範囲内で有利に利用される析出硬化性
鋼は、好ましくは0.05％未満のＣ含有量及び合金
成分としてニツケルを有し、もし必要ならばクロ
ム、モリブデン、コバルトおよび／またはマンガ
ンあるいは場合に応じてこれら合金化金属の混合
物をさらに添加したものである。
1.15 Al）： 17−４PH（16.5 Cr、4.25 Ni、3.6Cu、
0.25Cb）； 17−７PH（17 Cr、7Ni、1.15Al）： AM−350（16.5Cr、4.25 Ni、2.75 Mo、0.10
Ｎ）； AM−355（15.5 Cr、4.25 Ni、2.75 Mo、0.10
Ｎ）； 本発明の範囲内で有利に利用される析出硬化性
鋼は、好ましくは0.05％未満のＣ含有量及び合金
成分としてニツケルを有し、もし必要ならばクロ
ム、モリブデン、コバルトおよび／またはマンガ
ンあるいは場合に応じてこれら合金化金属の混合
物をさらに添加したものである。
本発明による方法の範囲内においては、また、
マトリツクスに利用される鋼が予め成形焼鈍され
るかまたは固溶化熱処理されるならばより好まし
い。さらに、CVDコーテイングの後に好ましく
は450ないし650℃の範囲で鋼の時効処理を行なう
のが好ましい。
マトリツクスに利用される鋼が予め成形焼鈍され
るかまたは固溶化熱処理されるならばより好まし
い。さらに、CVDコーテイングの後に好ましく
は450ないし650℃の範囲で鋼の時効処理を行なう
のが好ましい。
驚くことには本発明によるマトリツクスは、均
一でかつ大変良好に付着した耐腐触性被膜を押出
通路の中に有し、この被膜は通常の溶液と比較し
てマトリツクスの成形安定性及び実用寿命を大幅
に向上せしめる。結果として、マトリツクスは、
セラミツクスは、セラミツクス物質とりわけ部分
量の酸化アルミニウムまたは他の硬い、摩耗に有
効な成分を有するものの押出成形に特に適する。
この場合、前記チタン化合物をベースとする被膜
は、たとえセラミツク材料が酸性のPHを有してい
ても、それらに対する良好な抵抗力を有する。し
たがつて、本発明によるマトリツクスは、セラミ
ツクスの触媒キヤリヤまたは温度抵抗インサート
の製造に特に使用してよい。
一でかつ大変良好に付着した耐腐触性被膜を押出
通路の中に有し、この被膜は通常の溶液と比較し
てマトリツクスの成形安定性及び実用寿命を大幅
に向上せしめる。結果として、マトリツクスは、
セラミツクスは、セラミツクス物質とりわけ部分
量の酸化アルミニウムまたは他の硬い、摩耗に有
効な成分を有するものの押出成形に特に適する。
この場合、前記チタン化合物をベースとする被膜
は、たとえセラミツク材料が酸性のPHを有してい
ても、それらに対する良好な抵抗力を有する。し
たがつて、本発明によるマトリツクスは、セラミ
ツクスの触媒キヤリヤまたは温度抵抗インサート
の製造に特に使用してよい。
添付の第１図及び第２図においては、本発明に
よる典型的なマトリツクスが示されており、直径
が30ないし500μｍの範囲にある押出通路が第１
図に示す直線の各界面に設けられている。押出通
路は、第２図により詳細に示すように、マトリツ
クスの後側にてより広い内腔と通じており、マト
リツクスの出口通路、内腔及び出口表面はチタン
化合物で被覆されている。
よる典型的なマトリツクスが示されており、直径
が30ないし500μｍの範囲にある押出通路が第１
図に示す直線の各界面に設けられている。押出通
路は、第２図により詳細に示すように、マトリツ
クスの後側にてより広い内腔と通じており、マト
リツクスの出口通路、内腔及び出口表面はチタン
化合物で被覆されている。
本発明によるマトリツクスの製造は次の実施例
に例示されるが、これに限定して解釈されるもの
ではない。
に例示されるが、これに限定して解釈されるもの
ではない。
実施例
17−４（17％Cr、４％Ni、3.6％Cu、0.25％
Nb）のマトリツクスをアルカリ性水溶液中にて
超音波により洗浄し、蒸留水で洗いその後アセト
ンで洗浄する。
Nb）のマトリツクスをアルカリ性水溶液中にて
超音波により洗浄し、蒸留水で洗いその後アセト
ンで洗浄する。
次いでマトリツクスをCVD反応器の中に置き
モリブデン遮蔽板に取り付ける。反応器を排気し
て10-2mbarにする。
モリブデン遮蔽板に取り付ける。反応器を排気し
て10-2mbarにする。
次に、マトリツクスをアルゴン雰囲気下でコー
テイング温度にまで加熱する。その後マトリツク
スを５時間875℃で１％四塩化チタン及0.5％ブチ
ロニトリル（C4H7N）のガス混合物中にて、60
％H2及び38.5％Arよりなるキヤリヤガスと共に
120mbarの圧力でコーテイングする。全流量25
／分。大気圧でのアルゴンによる冷却の後、マ
トリツクスを３時間482℃でアルゴン下時効せし
める。マトリツクスは、全ての押出通路内にマイ
クロ硬度2100HV0.05を有する厚さ12μｍのTi
（Ｃ、Ｎ）の灰かつ色被膜が均一に被覆された。
テイング温度にまで加熱する。その後マトリツク
スを５時間875℃で１％四塩化チタン及0.5％ブチ
ロニトリル（C4H7N）のガス混合物中にて、60
％H2及び38.5％Arよりなるキヤリヤガスと共に
120mbarの圧力でコーテイングする。全流量25
／分。大気圧でのアルゴンによる冷却の後、マ
トリツクスを３時間482℃でアルゴン下時効せし
める。マトリツクスは、全ての押出通路内にマイ
クロ硬度2100HV0.05を有する厚さ12μｍのTi
（Ｃ、Ｎ）の灰かつ色被膜が均一に被覆された。
実施例
オーベルト デユバル（Aubert DuVal）鋼
Ｘ 20 DU（20％Cr、９％Ni、2.5％ Mo、1.5％
Cu）のマトリツクスを実施例のように洗浄し、
減圧し、そして加熱する。その後マトリツクスを
８時間750℃で0.85％TiCl4、1.5％アセトニルリ
ル（C2H3N）及び97.65％H2のガス混合物中にて
100mbarの圧力かつ40／分の全ガス流量でコー
テイングする。冷却後、マトリツクスを４時間
482℃でアルゴン下時効せしめる。マトリツクス
は、押出通路内に、厚さ16μｍ及びマイクロ硬度
2000HVのTi（Ｃ、Ｎ）の灰色層が均一に被覆さ
れた。
Ｘ 20 DU（20％Cr、９％Ni、2.5％ Mo、1.5％
Cu）のマトリツクスを実施例のように洗浄し、
減圧し、そして加熱する。その後マトリツクスを
８時間750℃で0.85％TiCl4、1.5％アセトニルリ
ル（C2H3N）及び97.65％H2のガス混合物中にて
100mbarの圧力かつ40／分の全ガス流量でコー
テイングする。冷却後、マトリツクスを４時間
482℃でアルゴン下時効せしめる。マトリツクス
は、押出通路内に、厚さ16μｍ及びマイクロ硬度
2000HVのTi（Ｃ、Ｎ）の灰色層が均一に被覆さ
れた。
第１図は本発明の典型例の鋼マトリツクスを示
す斜視図、第２図は第１図の鋼マトリツクスの押
出通路付近を示す拡大断面図（第１図の−線
におけるもの）である。
す斜視図、第２図は第１図の鋼マトリツクスの押
出通路付近を示す拡大断面図（第１図の−線
におけるもの）である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内面が耐摩耗性金属含有層で被覆された複数
の平行な押出通路を有する押出用鋼マトリツクス
であつて、 該マトリツクスの鋼が低炭素析出硬化性鋼であ
り、 前記押出通路が20μｍから500μｍの範囲の直径
を有し、そして 前記金属含有層が蒸着チタンカルボニトリドま
たは窒化チタンから成ることを特徴とする鋼マト
リツクス。 ２ 前記耐摩耗性層がCVD層であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマトリツク
ス。 ３ 前記耐摩耗性層が中間層を介さず直径鋼に施
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のマトリツクス。 ４ 前記層が680ないし900℃の範囲の温度で施さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のマトリツクス。 ５ 前記層が主として、押出通路の表面に実質的
に垂直にまたは剛毛状に突き立つ針状結晶からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
マトリツクス。 ６ 前記層が押出通路の出口開口部の周りに施さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のマトリツクス。 ７ 前記層が出口通路の断面積変化部位に少くと
も中間の表面部位と等しい層厚で存在しかつ少く
とも12μｍの厚さを有することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のマトリツクス。 ８ セラミツクス体の押出成形に使用される特許
請求の範囲第１項記載のマトリツクス。 ９ 触媒担持インサートまたは温度抵抗インサー
トの製造に使用される特許請求の範囲第８項記載
のマトリツクス。 １０ 鋼のマトリツクス本体に複数の押出通路を
設け、その後耐摩耗性金属含有層を押出通路の内
側に施してマトリツクスを製造するにあたり、該
マトリツクスを低炭素析出硬化性鋼から調製し、
次にこれを化学蒸着法により680ないし900℃の中
温度域にてコーテイングして、押出通路の内壁を
チタン化合物及び少くともひとつの炭素源もしく
はN2源で、もし必要ならば別の反応性ガス及び
キヤリヤガスを追加して、被覆することを特徴と
する鋼マトリツクスの製造方法。 １１ 有機化合物、好ましくはニトリルを炭素源
として使用することを特徴とする特許請求の範囲
第１０項記載の方法。 １２ コーテイング温度をマトリツクスのマルテ
ンサイト鋼からオーステナイト鋼への相転移温度
（所謂固溶化熱処理温度）以下に設定することを
特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １３ コーテイング後、マトリツクスを450ない
し650℃の範囲内にて時効せしめることを特徴と
する特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １４ マトリツクス本体として、クロム、ニツケ
ルおよび／またはマンガンとで合金化された析出
硬化鋼を使用することを特徴とする特許請求の範
囲第１０項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3431892.5 | 1984-08-30 | ||
| DE3431892A DE3431892C2 (de) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | Matrize aus einem kohlenstoffarmen Stahl, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169968A JPS6169968A (ja) | 1986-04-10 |
| JPH0571663B2 true JPH0571663B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=6244272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191811A Granted JPS6169968A (ja) | 1984-08-30 | 1985-08-30 | 鋼マトリツクス及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169968A (ja) |
| CH (1) | CH666288A5 (ja) |
| DE (1) | DE3431892C2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176107A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-20 | 日本碍子株式会社 | セラミツクハニカム押出用ダイス |
| DE3633966A1 (de) * | 1986-10-06 | 1988-04-07 | Hoechst Ag | Verfahren zum extrudieren einer thermoplast-schmelze |
| JPS63209903A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-08-31 | 日本碍子株式会社 | 押出成形用治具 |
| JP2590130B2 (ja) * | 1987-08-22 | 1997-03-12 | 住友電気工業株式会社 | 被覆切削工具の製造方法 |
| JPH0645130B2 (ja) * | 1989-03-23 | 1994-06-15 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム押出ダイスの製造法 |
| JPH0829537B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1996-03-27 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム押出成形用口金の製造方法 |
| JP2585470B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1997-02-26 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体押出用口金の製造方法 |
| JP2505318B2 (ja) * | 1991-03-25 | 1996-06-05 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム押出成形用口金の製造方法 |
| DE29615040U1 (de) * | 1996-08-29 | 1998-01-02 | PVD Beschichtungsservice GmbH, 58511 Lüdenscheid | Formwerkzeug mit Beschichtung |
| DE19725265C2 (de) * | 1997-06-13 | 2000-06-08 | Helmut Knoblich | Ein- oder mehrteiliges Strangpreß-Mundstück |
| JP2003064475A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Asahi Denka Kogyo Kk | 化学気相成長用原料及びこれを用いた薄膜の製造方法 |
| JP4210446B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2009-01-21 | 日本碍子株式会社 | ハニカム押出成形用口金及びその製造方法 |
| WO2003039827A1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-15 | Ngk Insulators,Ltd. | Honeycomb structural body forming ferrule, and method of manufacturing the ferrule |
| GB0410729D0 (en) * | 2004-05-14 | 2004-06-16 | Teer Coatings Ltd | Coating with hard wear and non-stick characteristics |
| DE102004024411A1 (de) * | 2004-05-14 | 2005-12-22 | Cfs Kempten Gmbh | Werkzeug, insbesondere zur Extrusion von Kunststoffen, Verwendung des Werkzeugs und Verfahren zur Wiederaufbereitung des Werkzeugs |
| EP2682500B1 (de) * | 2011-06-22 | 2020-08-19 | WEFA Singen GmbH | Beschichtung auf einem Strangpresswerkzeug |
| US10130982B2 (en) | 2013-05-15 | 2018-11-20 | Ohio University | Hot extrusion die tool and method of making same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2227936B1 (ja) * | 1973-05-02 | 1978-01-27 | Gen Refractories Co | |
| JPS5347078A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Nippon Steel Corp | Venturi scrubber |
| US4235583A (en) * | 1978-03-23 | 1980-11-25 | General Motors Corporation | Extrusion die and method for making same |
| JPS5822347A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 自動車用ラジエ−タ−の溶接チユ−ブ用銅合金 |
-
1984
- 1984-08-30 DE DE3431892A patent/DE3431892C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-07-01 CH CH2811/85A patent/CH666288A5/de not_active IP Right Cessation
- 1985-08-30 JP JP60191811A patent/JPS6169968A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH666288A5 (de) | 1988-07-15 |
| DE3431892A1 (de) | 1986-03-13 |
| DE3431892C2 (de) | 1996-08-08 |
| JPS6169968A (ja) | 1986-04-10 |
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