JPH0579721B2 - - Google Patents

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JPH0579721B2
JPH0579721B2 JP60072473A JP7247385A JPH0579721B2 JP H0579721 B2 JPH0579721 B2 JP H0579721B2 JP 60072473 A JP60072473 A JP 60072473A JP 7247385 A JP7247385 A JP 7247385A JP H0579721 B2 JPH0579721 B2 JP H0579721B2
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slurry
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chromium
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Deibiisu Idowaru
Berisu Jon
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MITSUKUSUAROI Ltd
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MITSUKUSUAROI Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、それに均一に分散された１以上の追
加の金属または非金属材料のばらばらの
（discrete）粒子を含有する金属ストリツプまた
はシート（以下単に「ストリツプ」と称す）の製
造法に関する。更に詳細には、しかし排他的にで
はなく、本発明は、溶接クラツド法、溶接法また
はブレージング法において消費材（consumable）
または消費材原料として使用する金属ストリツプ
の製造法、およびこの方法によつて製造されたス
トリツプおよび消費材に関する。
従来、溶接クラツド消費材、溶接消費材および
ブレージング消費材は、合金化鋳棒の形態、ワイ
ヤ形態で、または包み込み管（enveloping tube）
の原料である金属材料と必要量では容易には溶体
化できない溶接法において必要な合金化成分を包
み込む金属管として製造されている。
鋳棒の使用は、溶接法またはブレージング法に
おいて規定されるべき組成によつて限定される。
鋳棒の比較的貧弱な機械的性質とともに鋳造およ
び取扱いの長時間の問題は、それらの適用を限定
することが理解されるであろう。
管状溶接棒またはワイヤは、特に大面積をクラ
ツドするのに使用されるときに多数の不利をこう
むる。
本発明は、これらの不利および他の不利を克服
しようとする。
本発明によれば、一面において、その中に分散
された１以上の追加の金属または非金属材料のば
らばらの粒子を含有する金属ストリツプを製造す
るにあたり、延性金属粒子と、延性金属粒子の化
学的性質および／または物理的性質と異なる化学
的性質および／または物理的性質を有する小割合
の金属粒子および／または非金属粒子との均質混
合物を調製し、移動支持体表面上に、フイルム形
成性セルロース誘導体中の混合粒子の懸濁液から
なるスラリーの被覆物を沈積し、支持体表面上の
被覆物を乾燥し、ストリツプ状の乾燥被覆物を支
持体表面から取り外し、乾燥ストリツプを圧延し
てストリツプの延性含量の圧密を生じさせ、そし
て圧密ストリツプを、金属粒子が合着してばらば
らの粒子として残るかマトリツクスと合金化する
追加の金属または非金属材料の粒子を含有するマ
トリツクスを形成する温度において、焼結するこ
とを包含する金属ストリツプの製造法が、提供さ
れる。
その後、焼結ストリツプは、１以上の追加の圧
延段階および焼結段階に付され得る。その後、ス
トリツプ製品は、溶接法、溶接クラツド法または
ブレージング法に必要な寸法に裂かれるか形状付
与され得る。
均質混合物およびそれから製造されるストリツ
プの延性金属含量は、例えば鉄、銅、コバルトま
たはニツケルまたはこれらの元素の１以上を包含
する合金からなることができる。添加されるばら
ばらの粒子は、例えば合成または天然グラフアイ
トまたは他の形態の炭素、例えばコークス、高カ
ーボンクロム（carbon chrome）またはフエロ
クロム（ferro chrome）；クロム；ニオブ；モリ
ブデン；タングステン；クロム、鉄、ニオブまた
はタングステンなどの金属の炭化物類、ケイ素、
ホウ素、およびこれらの物質の合金からなること
ができる。或いは、追加の金属または非金属材料
は、本質上硬質材料、例えば金属酸化物類および
窒化物類、または他の硬質材料または超硬材料、
例えばダイヤモンドからなることができる。他の
粒状物も、添加され得る。
本発明に従つて製造されるストリツプ製品は、
例えば溶接クラツド適用用の表面硬化合金
（herdfacing alloys）、ブレージング合金および
特定の溶接適用用ストリツプである。このような
製品は、更に特に例えば、鉄をベースとしてニオ
ブを含むか含まないクロムおよび炭素含有の消費
材；ステライト型のコバルトをベースとする表面
硬化合金ストリツプ消費材；ハステロイ
（Hastelloy）型のニツケルをベースとする表面
硬化合金消費材；ニツケルをベースとするブレー
ジング合金消費材；ニクロブラズ（Nicrobraz）
LM型合金消費材；および特殊な溶接適用用のニ
ツケルをベースとする耐食性合金消費材である。
これらの均質粒状混合物および更に他の均質粒
状混合物は、本発明の例示の各種の具体例を参照
して以下詳述されかつ記載される。
圧密および焼結の後、ストリツプは、１以上の
追加の熱処理および／または圧下（reductions）
に付されて、より大きい密度を達成することがで
きる。また、ストリツプは、１mm以上の幅に裂か
れ得る。
好適には、セルロース誘導体は、メチルセルロ
ースである。この場合、水性スラリーは、メチル
セルロースのゲル化を促進するために加熱される
移動支持体上に沈積される。約40℃を超える温度
で生ずるゲル化後、好都合には乾燥されて水を除
去し、そして「フレキシストリツプ
（flexistrip）」と称される自立フイルムまたは層
を製造する。
粒状物およびセルロースから調製されるスラリ
ーは、既知の被覆操作によつて支持体表面上に沈
積され得る。これらは、例えばローラー被覆法、
押出法、噴霧法またはドクターブレードなどの機
械的装置を使用する方法である。
本発明は、今や添付線図を参照して例によつて
記載される。唯一の図は、本発明に従つてストリ
ツプ材料を製造する装置の略図である。
図示されるように、貯蔵槽１は、フイルム形成
性セルロース誘導体中の延性金属粒子と小割合の
１以上の比較的硬質の材料の金属および／または
非金属粒子との均質混合物からなる粒状物の懸濁
液のスラリー２を含有する。一組のローラー３
は、協同して懸濁液の被覆物を乾燥５を通して
の輸送用のベルト４上に沈積させる。グリーンス
トリツプ（green strip）６は、５から出ると
きに自立性である。
を去るとき、ストリツプは、一対の反転ロー
ラー７，８に給送されて圧密を生じさせる。達成
される圧密の程度は、ロールによつてストリツプ
にかけられる圧力を依存する。圧密ストリツプ
は、熱処理用焼結９に入れられる。
９中に存在する温度は、ストリツプの延性金
属含量が焼結して限定熱処理時度のため金属粒子
と溶体化しないか部分的にのみ溶体化する添加粒
子含有のマトリツクスを形成するような温度であ
る。
９内に存在する雰囲気は、通常例えば水素の
還元雰囲気であり、そしてストリツプは、エンド
レスベルト１０上でを通して運搬され得る。或
いは、ストリツプは、９を移動するときにガス
状クツシヨン上に支持されて焼結時にストリツプ
内に引き起される応力を最小限にすることができ
る。９を去るとき、必要ならば、ストリツプ
は、追加の圧密および焼結段階に付されて所要の
物理的性質を達成できる。
典型的には、90％〜100％に近い密度が達成さ
れる。更に、ロール圧密化ストリツプは、９ま
たは同様のにおいて追加の熱処理に付され得
る。
本発明は、今や、その例示の以下の例を参照し
て更に説明される。
例 １ 次の組成（重量） 炭素 4.5〜5.5％ ニオブ ６〜８％ クロム 28〜32％ 鉄 残部 を有する表面硬化溶接クラツド消費材として使用
する鉄をベースとするニオブ含有ストリツプは、
本発明に係る以下の方法によつて製造された。
延性粒子と硬質粒子との均質混合物は、典型的
には以下の成分（重量）からなつていた。
粒径150μｍ未満の合成遊離グラフアイト0.7％
粒径３〜5μｍの炭素11，38％を含有する炭化ニ
オブ7.9％ 粒径200μｍ未満の炭素10.1％を含有する高カー
ボンクロム33.4％ 粒径150μｍ未満の鉄残部 所要の粗さの炭化クロム粉末を得ることの困難
さのため、高カーボンクロム粉末が使用された。
合成遊離グラフアイトの添加は、生ずる炭素不足
を補うためになされた。
均質粒状混合物約77％を含有するスラリーは、
添付図面を参照して前に記載された方法によつて
処理されて、所要の表面硬化特性を与える他の添
加粒子を封入した鉄マトリツクスから本質上なる
ストリツプを製造した。これらの添加粒子は、溶
接クラツドプロセス時に延性マトリツクスととも
に溶融するか溶解して、所要の溶接組成物を調製
した。
合成グラフアイトの使用の代わりに、天然グラ
フアイト、木炭、コークス、炭化鉄が使用され得
る。或いは、遊離グラフアイトは、成分の適当な
選択によつて全くなしですますことができる。
例 ２ 組成：炭素4.5〜5.5％、マンガン最大２％、ク
ロム25〜30％、ケイ素最大１％、鉄残部を有する
鉄をベースとするニオブを含まないストリツプ消
費材の製造のため、以下の均質混合物が使用され
た。
合成遊離グラフアイト1.1％ 炭素10.1％を含有する高カーボンクロム33.4％ 鉄 残部 例１の場合のように、スラリーは、添加剤を除
外して粉末混合物約77％を含有していた。すべて
の粉末の粒径は、200μｍ未満であつた。
ストリツプの製造法は、前記ルートに従つた。
例 ３ ステライト型のコバルトをベースとする表面硬
化合金ストリツプ消費材の製造のために、以下の
組成（重量）を有するストリツプが製造された。
炭素 0.7〜1.4％ クロム 26〜32％ タングステン ３〜６％ ケイ素 最大２％ ニツケル 最大３％ 鉄 最大５％ マンガン 最大２％ モリブデン 最大１％ コバルト 付随物不純物とは別の残部 コバルト／鉄94／６を延性マトリツクスとして
使用した典型的な均質粉末混合物は、次の通りで
あつた。
タングステン 4.5 炭素13.5％を含有する炭化クロム 7.5％ クロム 23.5％ 94／６予合金化コバルト／鉄 64.5％ 前記例の場合のように、スラリーは、粉末77％
（添加剤除外）を含有していた。改善された性質
は、比較的微細な炭化クロム（平均粒径３〜5μ
ｍ）の代わりに粗な高カーボンクロム（平均粒径
120μｍ）を使用することによつて達成されると
予測される。
ストリツプは、前記方法によつてスラリーから
製造された。
例 ４ ステライト型のコバルトをベースとする表面硬
化合金消費材を製造するためにコバルト／鉄94／
６を延性マトリツクスとして再び使用した更に他
の典型的な均質混合物は、次の通りであつた。
クロム 19％ 炭化クロム 9.3％ タングステン ５％ ケイ素 0.35％ 予合金化コバルト鉄94／６ 66.4％ 本例においては、スラリーは、粉末79％を含有
していた。
再び、ストリツプは、前記方法によつてスラリ
ーから製造された。
例 ５ 銃コバルトが延性マトリツクスとして使用され
るステライト型の表面硬化合金消費材を製造する
のに使用される典型的な粉末混合物は、次の通り
であつた。
ケイ素／マンガン 2.4％ フエロシリコン 0.6％ 高カーボンフエロクロム 14.3％ 高カーボンクロム 4.8％ クロム 14.6％ タングステン ５％ コバルト 58.3％ 一般に、使用されたすべての粉末の粒径は、
200μｍ未満であつた。
前記例の場合のように、ストリツプは、図面を
参照して記載された方法によつて前記粉末混合物
含有スラリーから製造された。
例 ６ ハステロイ型のニツケルをベースとする表面硬
化合金消費材の製造のために、以下の組成を有す
るストリツプが製造された。
炭素 最大0.12％ クロム 15.5〜17.5％ ケイ素 最大１％ タングステン 3.5〜５％ 鉄 4.5〜７％ マンガン 最大１％ モリブデン 16〜18％ バナジニウム 最大0.5％ ニツケル 残部 本発明に係る均質粉末混合物は、次の成分から
なつていた。
クロム 16.5％ タングステン 4.25％ 鉄 5.75％ モリブデン 17％ ニツケル 56.5％ すべての粉末の粒径は、200μｍ未満であつた。
本例においては、調製されたスラリーは、粉末
76％（添加剤除外）を含有していた。製造法は、
前記方法に従つた。
本発明に係るストリツプ状のブレージング合金
も、添付図面を参照して記載された方法によつて
調製される。溶接消費材の場合のように、要件
は、表面硬化材料が延性金属マトリツクスに均一
に分散されていることである。
例 ７ ニクロバズ（Nicrobaz）135型のニツケルをベ
ースとするブレージング合金消費材の製造のため
に、以下の組成を有するストリツプが製造され
た。
ホウ素 1.9％ ケイ素 3.5％ 炭素 最大0.06％ ニツケル 残部 この合金を調製するのに使用された粉末処方物
は、次の成分からなつていた。
ニツケル／ホウ素10.6％（ホウ素17.9％含有） ニツケル／ケイ素9.26％（ケイ素37.8％含有） ニツケル80.14％ 調製されたスラリーは、添加剤を除外して粉末
77％を含有し、そして前記方法によつてストリツ
プ形態に加工された。
ニツケル／ケイ素の使用の代わりに、ケイ素が
元素状で添加されて以下の混合物の組成を与える
ことができる。
元素状ケイ素 3.5％ ニツケル／ホウ素 10.6％ ニツケル 85.9％ この後者の例においては、スラリーは、200μ
ｍ未満の粉末77.5％（添加剤除外）を含有してい
た。
例 ８ ニクロブラズLM型合金消費材の製造のため
に、以下の合金組成を有するストリツプが製造さ
れた。
クロム ７％ ホウ素 3.1％ ケイ素 4.5％ 鉄 ３％ 炭素 最大0.06％ ニツケル 残部 ブレージング合金の製造用の粉末混合物の組成
は、典型的には次の通りである。
ニツケル／ホウ素 17.3％（ホウ素17.9％含有） クロム ７％ ケイ素 4.5％ 鉄 3.0％ ニツケル 68.2％ 本例においては、粉末78％を含有するスラリー
が使用された。スラリーは、前記方法によつてス
トリツプ形態に加工された。
合金が、合金が結合される延性ニツケル基材に
よつて支持されるならば、この製品の延性は、改
善され得る。この場合、合金のニツケル含量は、
対応して減少される。
例 ９ 特殊な溶接適用に使用するニツケルをベースと
する耐食性合金消費材の製造のために、最終スト
リツプ製品の組成は、次の通りである。
炭素 最大0.05％ ケイ素 最大0.2％ クロム 19〜21％ チタン 0.5％ ニオブ ３〜５％ 鉄 最大１％ マンガン 2.5〜３％ リンおよび硫黄 できるだけ少量 ニツケル 残部 本例の混合粉末の組成は、次の通りであつた。
ニツケル／ニオブ 7.69％（ニオブ52％含有） ニツケル／チタン 2.08％（チタン24％含有） 元素状マンガン 2.8％ 元素状クロム 20％ ニツケル 67.43％ 本例においては、スラリーは、添加剤を除外し
て粉末77.5％を含有し、そして前記方法によつて
ストリツプ形態に加工された。
前記例の各々において、ストリツプは、１以上
の追加の圧延および焼結段階に付され得る。更
に、第一焼結段階で膨張するストリツプ材料を加
工するときには、少しの張力を焼結時にかけて膨
張を相殺することが有利である。
前記例は本発明の単なる例示であること、およ
び同様のストリツプ製品の広い選択がその真正の
範囲から逸脱せずに本発明に従つてなされ得るこ
とが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に従つてストリツプ材料を製造する
装置の略図である。 ２…スラリー、３…ローラー、４…ベルト、５
…乾燥、６…グリーンストリツプ、７，８…ロ
ーラー、９…焼結。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接クラツド法、溶接法またはブレージング
    法に使用されるストリツプ形態の消耗材である金
    属ストリツプの製造方法において、スラリーが、
    特定量の延性金属粒子と、溶接クラツド法、溶接
    法またはブレージング法のための化学的構成成分
    を与える小割合の他の粒子とを懸濁状態で含有す
    るフイルム形成性セルロース誘導体からなり、こ
    のスラリーの特定量を支持体表面に沈積させ、乾
    燥させて自己保持性のストリツプを形成し、次い
    でこのストリツプを前記支持体表面から除去する
    方法であつて、 スラリーを支持体表面に沈積させるに先立つ
    て、延性金属粒子と他の粒子とがフイルム形成性
    セルロース誘導体中において均一に混合された懸
    濁状態のスラリーを調製し、 このようにして得られたスラリーを支持体表面
    上に一定量沈積させ、 このスラリーを加熱することによつて、前記フ
    イルム形成性セルロース誘導体のゲル化を促進さ
    せて、前記延性金属粒子および他の粒子がこのゲ
    ル化されたストリツプ中において均一に分散され
    るように保持し、 前記乾燥されたストリツプを圧延してストリツ
    プの圧密を生じさせ、そして 前記圧密された自己保持性のストリツプを、前
    記延性金属粒子が合着してばらばらの粒子として
    残るかあるいは延性金属のマトリツクスと部分的
    に固溶するような段階で均一に分散した前記他の
    粒子を含有するマトリツクスが形成される温度に
    加熱することによつて、溶接クラツド法、溶接法
    またはブレージング法のための化学的構成成分が
    付与された金属ストリツプとすることを特徴とす
    る、金属ストリツプの製造方法。 ２ 前記他の粒子の粒径が、200μｍ未満である、
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記延性金属粒子が、鉄、銅、コバルトまた
    はニツケル、あるいはこれらの元素の１以上を包
    含する合金からなる、特許請求の範囲第１項また
    は第２項に記載の方法。 ４ 前記他の粒子が、本質上以下のもの：合成ま
    たは天然グラフアイト；コークス；高カーボンク
    ロムまたはフエロクロム；クロム；ニオブ；モリ
    ブデン；タングステン；クロム、鉄、ニオブまた
    はタングステンの炭化物類；ケイ素；ホウ素；こ
    れらの材料の合金の１以上からなる、特許請求の
    範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
    方法。 ５ 前記他の粒子が、本質上以下のもの：硬質材
    料、例えば金属酸化物類および窒化物質；他の硬
    質材料または超硬材料の１以上からなる、特許請
    求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記
    載の方法。 ６ 前記超硬材料が、ダイヤモンドである、特許
    請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ 金属ストリツプに対して１以上の追加の熱処
    理および（または）圧下を実施して密度を増大さ
    せる工程を含む、特許請求の範囲第１項ないし第
    ６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ 前記セルロース誘導体が、メチルセルロース
    である、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
JP60072473A 1984-04-07 1985-04-05 金属ストリツプの製造法 Granted JPS60230904A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB848409047A GB8409047D0 (en) 1984-04-07 1984-04-07 Production of metal strip
GB8409047 1984-04-07

Publications (2)

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JPS60230904A JPS60230904A (ja) 1985-11-16
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