JPH0584580A - Ａｌ又はＴｉ系部材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材 - Google Patents
Ａｌ又はＴｉ系部材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材Info
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- JPH0584580A JPH0584580A JP24935891A JP24935891A JPH0584580A JP H0584580 A JPH0584580 A JP H0584580A JP 24935891 A JP24935891 A JP 24935891A JP 24935891 A JP24935891 A JP 24935891A JP H0584580 A JPH0584580 A JP H0584580A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分な耐熱性・耐摩耗性を兼ね備えたＡｌ又
はＴｉ系部材を提供する。 【構成】 Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からなる
母材の表面に被覆層を溶接にて形成するＡｌ又はＴｉ系
部材の表面被覆方法において、Ａｌ含有量が２８〜４０
重量％であり、かつ場合によって３０重量％以下の炭化
物，窒化物又は硬質金属元素や５重量％以下のＳｉを含
み、残部Ｔｉからなる肉盛材粉末にてプラズマパウダア
ーク溶接をする。 【効果】 粗大なブローホールや割れが発生することな
く良好な表面被覆層を形成することができる。しかも、
この表面被覆層はＴｉＡｌ，Ｔｉ3 Ａｌといった金属間
化合物からなり、例えばＡｌとＷＣとの混合物を用いた
場合の様な比重差に基づく不均一な層となることがな
い。こうして製造されたＡｌ又はＴｉ系部材は、軽量で
あり、かつ耐熱性・耐摩耗性に優れている。
はＴｉ系部材を提供する。 【構成】 Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からなる
母材の表面に被覆層を溶接にて形成するＡｌ又はＴｉ系
部材の表面被覆方法において、Ａｌ含有量が２８〜４０
重量％であり、かつ場合によって３０重量％以下の炭化
物，窒化物又は硬質金属元素や５重量％以下のＳｉを含
み、残部Ｔｉからなる肉盛材粉末にてプラズマパウダア
ーク溶接をする。 【効果】 粗大なブローホールや割れが発生することな
く良好な表面被覆層を形成することができる。しかも、
この表面被覆層はＴｉＡｌ，Ｔｉ3 Ａｌといった金属間
化合物からなり、例えばＡｌとＷＣとの混合物を用いた
場合の様な比重差に基づく不均一な層となることがな
い。こうして製造されたＡｌ又はＴｉ系部材は、軽量で
あり、かつ耐熱性・耐摩耗性に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンバル
ブやコンロッドなどの様に、軽量化と併せて耐熱性や耐
摩耗性が要求される部位に使用されるＡｌ又はＴｉ系部
材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材に関する。
ブやコンロッドなどの様に、軽量化と併せて耐熱性や耐
摩耗性が要求される部位に使用されるＡｌ又はＴｉ系部
材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉄系材料と比較して軽量であり、
熱伝導特性に優れると共に耐食性に優れるＡｌ合金が、
軽量化の要求される自動車等の各種部品として利用され
る様になってきた。同じくＴｉ合金も軽量かつ高強度の
性質に注目され、これらの部品としての利用が望まれて
いる。
熱伝導特性に優れると共に耐食性に優れるＡｌ合金が、
軽量化の要求される自動車等の各種部品として利用され
る様になってきた。同じくＴｉ合金も軽量かつ高強度の
性質に注目され、これらの部品としての利用が望まれて
いる。
【０００３】この一方、これらＡｌ合金やＴｉ合金は、
耐摩耗性や耐熱性に劣るなどのため、そのままでは使用
できない場合があった。このため、従来より、他の部品
との摩擦が加わる部位などに耐熱性・耐摩耗性を付与す
るため、表面被覆層を形成したＡｌ又はＴｉ系部材が採
用されてきた。
耐摩耗性や耐熱性に劣るなどのため、そのままでは使用
できない場合があった。このため、従来より、他の部品
との摩擦が加わる部位などに耐熱性・耐摩耗性を付与す
るため、表面被覆層を形成したＡｌ又はＴｉ系部材が採
用されてきた。
【０００４】Ａｌ合金に対する表面被覆層の形成に当た
っては、Ｍｏなどの硬質金属を溶射して母材表面に溶射
層を形成する方法や、Ａｌ粒子とＷＣ粒子とを混合した
肉盛材を用いてのプラズマパウダ溶接，レーザ溶接、あ
るいはＡｌ−Ｓｉ合金，Ａｌ−Ｎｉ合金，Ａｌ−Ｃｕ合
金の溶接ワイヤを用いてのアーク溶接により母材表面に
肉盛層を形成する方法や、ＰＶＤ，ＣＶＤにより母材表
面にメッキ層を形成する方法などが採用されていた。
っては、Ｍｏなどの硬質金属を溶射して母材表面に溶射
層を形成する方法や、Ａｌ粒子とＷＣ粒子とを混合した
肉盛材を用いてのプラズマパウダ溶接，レーザ溶接、あ
るいはＡｌ−Ｓｉ合金，Ａｌ−Ｎｉ合金，Ａｌ−Ｃｕ合
金の溶接ワイヤを用いてのアーク溶接により母材表面に
肉盛層を形成する方法や、ＰＶＤ，ＣＶＤにより母材表
面にメッキ層を形成する方法などが採用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した溶
射層を形成する方法では被覆層が剥離するという問題が
あり、肉盛層を形成する方法ではブローホールや割れが
発生するという問題があり、メッキ層を形成する方法で
は被覆層の厚さが不足するといった問題があり、いずれ
も最適な対策とはなっていなかった。
射層を形成する方法では被覆層が剥離するという問題が
あり、肉盛層を形成する方法ではブローホールや割れが
発生するという問題があり、メッキ層を形成する方法で
は被覆層の厚さが不足するといった問題があり、いずれ
も最適な対策とはなっていなかった。
【０００６】このため、従来のＡｌ又はＴｉ系部材は、
十分な耐熱性・耐摩耗性を兼ね備えることができないと
いう問題があった。そこで、十分な耐熱性・耐摩耗性を
兼ね備えたＡｌ又はＴｉ系部材の提供を目的とし、ま
た、その様なＡｌ又はＴｉ系部材を製造するに適した表
面被覆方法の提供及びそのために使用する肉盛材の提供
をも目的として本発明を完成した。
十分な耐熱性・耐摩耗性を兼ね備えることができないと
いう問題があった。そこで、十分な耐熱性・耐摩耗性を
兼ね備えたＡｌ又はＴｉ系部材の提供を目的とし、ま
た、その様なＡｌ又はＴｉ系部材を製造するに適した表
面被覆方法の提供及びそのために使用する肉盛材の提供
をも目的として本発明を完成した。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するために完成された本発明のＡｌ又はＴｉ系部材
は、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からなる母材の
表面に、Ａｌ含有量が２８〜４２重量％となるＴｉＡ
ｌ，Ｔｉ3 Ａｌ及び／又はＡｌ3 Ｔｉの金属間化合物の
被覆層を形成したことを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部
材。この様な被覆層を設けることにより、表面の硬度が
高くなり、耐摩耗性・耐熱性を向上させることができ
る。
成するために完成された本発明のＡｌ又はＴｉ系部材
は、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からなる母材の
表面に、Ａｌ含有量が２８〜４２重量％となるＴｉＡ
ｌ，Ｔｉ3 Ａｌ及び／又はＡｌ3 Ｔｉの金属間化合物の
被覆層を形成したことを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部
材。この様な被覆層を設けることにより、表面の硬度が
高くなり、耐摩耗性・耐熱性を向上させることができ
る。
【０００８】この被覆層には、さらにＴｉＣ，ＮｂＣ，
ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＡｌＮ等の窒化物、ＴｉＢ
2 ，ＺｒＢ2 等の硼化物又は、Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｃｏ等の硬質金属元素を総量で３０重量％以下含有
させることも望ましい。加えて被覆層は、さらに５重量
％以下のＳｉを含有することとしてもよい。炭化物等や
Ｓｉを加えることにより、耐酸化性を向上させることが
でき、より高温下での使用が可能になる。
ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＡｌＮ等の窒化物、ＴｉＢ
2 ，ＺｒＢ2 等の硼化物又は、Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｃｏ等の硬質金属元素を総量で３０重量％以下含有
させることも望ましい。加えて被覆層は、さらに５重量
％以下のＳｉを含有することとしてもよい。炭化物等や
Ｓｉを加えることにより、耐酸化性を向上させることが
でき、より高温下での使用が可能になる。
【０００９】こうしたＡｌ又はＴｉ系部材は、例えば次
の様にして製造することができる。請求項１記載のＡｌ
又はＴｉ系部材については、Ａｌ又はＴｉあるいはこれ
らの合金からなる母材の表面に溶接にて被覆層を形成す
るＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法において、２８〜
４２重量％のＡｌと、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前
記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表
面被覆方法を提唱することができる。
の様にして製造することができる。請求項１記載のＡｌ
又はＴｉ系部材については、Ａｌ又はＴｉあるいはこれ
らの合金からなる母材の表面に溶接にて被覆層を形成す
るＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法において、２８〜
４２重量％のＡｌと、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前
記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表
面被覆方法を提唱することができる。
【００１０】また、請求項２記載のＡｌ又はＴｉ系部材
に対しては、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からな
る母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴｉ
系部材の表面被覆方法において、２８〜４２重量％のＡ
ｌと、総量で３０重量％以下の炭化物，窒化物，硼化物
又は硬質金属元素と、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前
記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表
面被覆方法を提唱することができる。
に対しては、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金からな
る母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴｉ
系部材の表面被覆方法において、２８〜４２重量％のＡ
ｌと、総量で３０重量％以下の炭化物，窒化物，硼化物
又は硬質金属元素と、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前
記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表
面被覆方法を提唱することができる。
【００１１】さらに、請求項３記載のＡｌ又はＴｉ系部
材に対しては、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金から
なる母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴ
ｉ系部材の表面被覆方法において、２８〜４２重量％の
Ａｌと、５重量％以下のＳｉと、残部のＴｉとを含む肉
盛材にて前記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ
系部材の表面被覆方法、又は、Ａｌ又はＴｉあるいはこ
れらの合金からなる母材の表面に溶接にて被覆層を形成
するＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法において、２８
〜４２重量％のＡｌと、総量で３０重量％以下の炭化
物，窒化物，硼化物又は硬質金属元素と、５重量％以下
のＳｉと、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前記溶接をす
ることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法
を提唱することができる。
材に対しては、Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金から
なる母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴ
ｉ系部材の表面被覆方法において、２８〜４２重量％の
Ａｌと、５重量％以下のＳｉと、残部のＴｉとを含む肉
盛材にて前記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ
系部材の表面被覆方法、又は、Ａｌ又はＴｉあるいはこ
れらの合金からなる母材の表面に溶接にて被覆層を形成
するＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法において、２８
〜４２重量％のＡｌと、総量で３０重量％以下の炭化
物，窒化物，硼化物又は硬質金属元素と、５重量％以下
のＳｉと、残部のＴｉとを含む肉盛材にて前記溶接をす
ることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法
を提唱することができる。
【００１２】これらの表面被覆方法には、特にプラズマ
パウダアーク溶接が適しており、２８〜４２重量％のＡ
ｌと残部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材
の表面被覆用肉盛材、２８〜４２重量％のＡｌと総量で
３０重量％以下の炭化物，窒化物，硼化物又は硬質金属
元素と残部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部
材の表面被覆用肉盛材、２８〜４２重量％のＡｌと５重
量％以下のＳｉと残部のＴｉとからなる含む粉末状のＡ
ｌ又はＴｉ系部材の表面被覆用肉盛材、又は、２８〜４
２重量％のＡｌと総量で３０重量％以下の炭化物，窒化
物，硼化物又は硬質金属元素と５重量％以下のＳｉと残
部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材の表面
被覆用肉盛材を使用するとよい。
パウダアーク溶接が適しており、２８〜４２重量％のＡ
ｌと残部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材
の表面被覆用肉盛材、２８〜４２重量％のＡｌと総量で
３０重量％以下の炭化物，窒化物，硼化物又は硬質金属
元素と残部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部
材の表面被覆用肉盛材、２８〜４２重量％のＡｌと５重
量％以下のＳｉと残部のＴｉとからなる含む粉末状のＡ
ｌ又はＴｉ系部材の表面被覆用肉盛材、又は、２８〜４
２重量％のＡｌと総量で３０重量％以下の炭化物，窒化
物，硼化物又は硬質金属元素と５重量％以下のＳｉと残
部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材の表面
被覆用肉盛材を使用するとよい。
【００１３】この肉盛材におけるＡｌ含有量は、トータ
ルとして満たされるべき量であり、純Ａｌのみにて充当
されてもよいが、純ＡｌとＴｉ−Ａｌ合金との混合比を
調整するなどして充当してもよいし、最初からＴｉＡ
ｌ，Ｔｉ3 Ａｌ又はＡｌ3Ｔｉといった金属間化合物を
これに充当しても構わない。
ルとして満たされるべき量であり、純Ａｌのみにて充当
されてもよいが、純ＡｌとＴｉ−Ａｌ合金との混合比を
調整するなどして充当してもよいし、最初からＴｉＡ
ｌ，Ｔｉ3 Ａｌ又はＡｌ3Ｔｉといった金属間化合物を
これに充当しても構わない。
【００１４】この表面被覆方法及びそのための肉盛材に
よれば、ブローホールや割れが発生することなく良好な
表面被覆層を形成することができる。しかも、その表面
被覆層は、例えばＡｌとＷＣとの混合物を用いた場合の
様な比重差に基づく不均一な層となることがない。こう
して製造されたＡｌ又はＴｉ系部材は、金属間化合物に
よって十分な硬さが得られ、耐熱性・耐摩耗性はもちろ
ん耐酸化性にも優れている。
よれば、ブローホールや割れが発生することなく良好な
表面被覆層を形成することができる。しかも、その表面
被覆層は、例えばＡｌとＷＣとの混合物を用いた場合の
様な比重差に基づく不均一な層となることがない。こう
して製造されたＡｌ又はＴｉ系部材は、金属間化合物に
よって十分な硬さが得られ、耐熱性・耐摩耗性はもちろ
ん耐酸化性にも優れている。
【００１５】ここで、請求項４に記載した表面被覆方法
及び請求項７に記載した肉盛材における、Ａｌの含有量
の制限は、以下の理由による。Ａｌ含有量が２８重量％
未満の場合には、金属間化合物中のＴｉ3 Ａｌの量が多
くなり、延性が低下するからである。一方、Ａｌ含有量
が４２重量％を越えると、金属間化合物中のＡｌ3 Ｔｉ
の量が多くなり、やはり延性が低下するからである。Ａ
ｌ含有量が２８〜４２重量％の範囲にあれば、こうした
延性低下の問題を生じることなく、肉盛部材が高温部材
ベースとなじみがよく、肉盛部の割れが発生し難くな
る。
及び請求項７に記載した肉盛材における、Ａｌの含有量
の制限は、以下の理由による。Ａｌ含有量が２８重量％
未満の場合には、金属間化合物中のＴｉ3 Ａｌの量が多
くなり、延性が低下するからである。一方、Ａｌ含有量
が４２重量％を越えると、金属間化合物中のＡｌ3 Ｔｉ
の量が多くなり、やはり延性が低下するからである。Ａ
ｌ含有量が２８〜４２重量％の範囲にあれば、こうした
延性低下の問題を生じることなく、肉盛部材が高温部材
ベースとなじみがよく、肉盛部の割れが発生し難くな
る。
【００１６】炭化物等の添加量については、それが総量
で３０重量％を越えると部材全体の比重が増加する。従
って、例えばエンジンバルブ等の動作部材に使用した場
合の応答性悪化の問題がある。そもそもＡｌ又はＴｉ系
部材は、軽量化を目的としたものでもある。そこで、こ
れらの点を考慮して、添加量に制限を設けた。また、総
量で３０重量％を越えると割れが発生するという問題も
ある。なお、これらを添加した場合には、請求項４に記
載した表面被覆方法及び請求項７に記載した肉盛材と比
べると、ＡｌとＴｉとの割合が崩れてしまう。しかし、
総量で３０重量％を越えない限りは割れや大きなブロー
ホールの発生を生じることがない。
で３０重量％を越えると部材全体の比重が増加する。従
って、例えばエンジンバルブ等の動作部材に使用した場
合の応答性悪化の問題がある。そもそもＡｌ又はＴｉ系
部材は、軽量化を目的としたものでもある。そこで、こ
れらの点を考慮して、添加量に制限を設けた。また、総
量で３０重量％を越えると割れが発生するという問題も
ある。なお、これらを添加した場合には、請求項４に記
載した表面被覆方法及び請求項７に記載した肉盛材と比
べると、ＡｌとＴｉとの割合が崩れてしまう。しかし、
総量で３０重量％を越えない限りは割れや大きなブロー
ホールの発生を生じることがない。
【００１７】また、Ｓｉ添加量については、５重量％を
越えると未固溶部分が多くなることから、延性が低下し
てしまうため、添加量に制限を設けた。
越えると未固溶部分が多くなることから、延性が低下し
てしまうため、添加量に制限を設けた。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、好
適な実施例を説明する。実施例としては、母材としてＡ
ｌ合金又はＴｉ合金を使用し、その表面にＡｌ粉末とＴ
ｉ粉末を所定量混合した肉盛溶接用粉末を用いて、プラ
ズマパウダアーク溶接による肉盛層を形成した。そし
て、肉盛溶接中の割れの発生の有無，肉盛溶接後の酸化
試験及び肉盛層の硬さを計測した。比較例として、肉盛
溶接粉末を変更して同様の計測を行った。
適な実施例を説明する。実施例としては、母材としてＡ
ｌ合金又はＴｉ合金を使用し、その表面にＡｌ粉末とＴ
ｉ粉末を所定量混合した肉盛溶接用粉末を用いて、プラ
ズマパウダアーク溶接による肉盛層を形成した。そし
て、肉盛溶接中の割れの発生の有無，肉盛溶接後の酸化
試験及び肉盛層の硬さを計測した。比較例として、肉盛
溶接粉末を変更して同様の計測を行った。
【００１９】なお、プラズマパウダアーク溶接の条件
は、粉末の粒径４０〜１５０μ，溶接電流１０５Ａ又は
９０Ａ（前者はＴｉ合金母材の場合、後者はＡｌ合金母
材の場合），Ａｒシールドガス供給量１５リットル／ｍ
ｉｎ，溶接金属粉末供給量７〜１４ｇ／ｍｉｎ，溶接速
度１００〜２００ｍｍ／ｓｅｃとし、厚さ０．５〜２．
０ｍｍの肉盛層を形成した。
は、粉末の粒径４０〜１５０μ，溶接電流１０５Ａ又は
９０Ａ（前者はＴｉ合金母材の場合、後者はＡｌ合金母
材の場合），Ａｒシールドガス供給量１５リットル／ｍ
ｉｎ，溶接金属粉末供給量７〜１４ｇ／ｍｉｎ，溶接速
度１００〜２００ｍｍ／ｓｅｃとし、厚さ０．５〜２．
０ｍｍの肉盛層を形成した。
【００２０】母材，肉盛溶接粉末の条件をと割れ等の計
測結果を表に示す。なお、表１，表２は、Ｔｉ合金を母
材とした場合の結果であり、表３，表４はＡｌ合金を母
材とした場合の結果である。
測結果を表に示す。なお、表１，表２は、Ｔｉ合金を母
材とした場合の結果であり、表３，表４はＡｌ合金を母
材とした場合の結果である。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】なお、上述の実 1〜実13，実21〜30が実施
例に相当し、Ｘ線回析にて計測したところ、いずれの肉
盛層にもＴｉとＡｌの金属間化合物が形成されていた。
また、比 1〜比 6，比21〜比25が比較例に相当し、こ
れらもほぼ金属間化合物になっていた。しかしながら、
比 2〜比 6及び比22〜比25では肉盛層の割れが発生し、
比 1及び比21では割れはなかったものの大きなブローホ
ールが多数見られた。このことから、単純に金属間化合
物が形成されればよい訳ではないということが分かる。
例に相当し、Ｘ線回析にて計測したところ、いずれの肉
盛層にもＴｉとＡｌの金属間化合物が形成されていた。
また、比 1〜比 6，比21〜比25が比較例に相当し、こ
れらもほぼ金属間化合物になっていた。しかしながら、
比 2〜比 6及び比22〜比25では肉盛層の割れが発生し、
比 1及び比21では割れはなかったものの大きなブローホ
ールが多数見られた。このことから、単純に金属間化合
物が形成されればよい訳ではないということが分かる。
【００２６】割れの原因を探ると、まず第１にＴｉ粉末
とＡｌ粉末だけからなる肉盛材を用いた場合には、Ａｌ
含有量が２５．５重量％以下では割れが発生し（比 3，
比23）、同じく４５重量％以上でも割れが発生すること
が分かる（比 4，比25）。これは「課題を解決するため
の手段及び作用」の項にて説明した理由とも一致してい
る。
とＡｌ粉末だけからなる肉盛材を用いた場合には、Ａｌ
含有量が２５．５重量％以下では割れが発生し（比 3，
比23）、同じく４５重量％以上でも割れが発生すること
が分かる（比 4，比25）。これは「課題を解決するため
の手段及び作用」の項にて説明した理由とも一致してい
る。
【００２７】また、Ａｌ，Ｔｉ以外にＮｂ等の硬質金属
元素や炭化物，窒化物，硼化物等を含有する場合には、
総量で３０重量％以内の場合には問題がないが（実 9，
実29等）、総量で４５重量％のもの（比 6）や総量で５
４重量％のもの（比24）では割れが発生した。こちらに
ついては、「課題を解決するための手段及び作用」の項
でも述べた通り、さらに３０重量％を越えてもよいか否
かは不明である。なお、少なくとも総量３０重量％以下
ならば大丈夫であるということが確認できた。
元素や炭化物，窒化物，硼化物等を含有する場合には、
総量で３０重量％以内の場合には問題がないが（実 9，
実29等）、総量で４５重量％のもの（比 6）や総量で５
４重量％のもの（比24）では割れが発生した。こちらに
ついては、「課題を解決するための手段及び作用」の項
でも述べた通り、さらに３０重量％を越えてもよいか否
かは不明である。なお、少なくとも総量３０重量％以下
ならば大丈夫であるということが確認できた。
【００２８】さらに、Ｓｉを含有する場合について見る
と、６重量％含有するもの（比 5）では割れが発生し
た。一方、Ｓｉ含有量が５重量％以下のもの（実 3，実
5，実6，実22，実26）はいずれも割れが発生しなかっ
た。従って、「課題を解決するための手段及び作用」の
項にて説明した未固溶の点が問題となることが確認でき
た。
と、６重量％含有するもの（比 5）では割れが発生し
た。一方、Ｓｉ含有量が５重量％以下のもの（実 3，実
5，実6，実22，実26）はいずれも割れが発生しなかっ
た。従って、「課題を解決するための手段及び作用」の
項にて説明した未固溶の点が問題となることが確認でき
た。
【００２９】なお、実施例においては、割れや粗大なブ
ローホールの発生がなかっただけでなく、全てについて
十分な硬さが得られている。以上説明した実施例では、
Ａｌとしては「純Ａｌ」を、Ｔｉとしては「純Ｔｉ」を
用いた。しかし、例えば「Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｂからなる肉
盛材粉末」を構成するに当たって、「（純Ａｌ粉末）
＋（純Ｔｉ粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，「（Ｔｉ−Ａ
ｌ合金粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，「（Ｔｉ−Ａｌ合
金粉末）＋（純Ａｌ粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，
「（Ｔｉ−Ａｌ金属間化合物粉末）＋（Ｔｉ−Ａｌ金属
間化合物粉末）＋（純Ｎｂ）」，「（Ｔｉ−Ａｌ金属
間化合物粉末）＋（Ｔｉ−Ａｌ合金粉末）＋（純Ｎ
ｂ）」，「（Ｔｉ−Ａｌ−Ｎｂ合金粉末）」など種々
の組合せとすることが可能であり、いずれにしてもＴ
ｉ，Ａｌ，Ｎｂの組成が適当な範囲内にあれば、肉盛部
に割れや粗大なブローホールが発生しない。
ローホールの発生がなかっただけでなく、全てについて
十分な硬さが得られている。以上説明した実施例では、
Ａｌとしては「純Ａｌ」を、Ｔｉとしては「純Ｔｉ」を
用いた。しかし、例えば「Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｂからなる肉
盛材粉末」を構成するに当たって、「（純Ａｌ粉末）
＋（純Ｔｉ粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，「（Ｔｉ−Ａ
ｌ合金粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，「（Ｔｉ−Ａｌ合
金粉末）＋（純Ａｌ粉末）＋（純Ｎｂ粉末）」，
「（Ｔｉ−Ａｌ金属間化合物粉末）＋（Ｔｉ−Ａｌ金属
間化合物粉末）＋（純Ｎｂ）」，「（Ｔｉ−Ａｌ金属
間化合物粉末）＋（Ｔｉ−Ａｌ合金粉末）＋（純Ｎ
ｂ）」，「（Ｔｉ−Ａｌ−Ｎｂ合金粉末）」など種々
の組合せとすることが可能であり、いずれにしてもＴ
ｉ，Ａｌ，Ｎｂの組成が適当な範囲内にあれば、肉盛部
に割れや粗大なブローホールが発生しない。
【００３０】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することがで
きることはいうまでもない。
はこれら実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することがで
きることはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明のＡｌ又はＴ
ｉ系部材は、軽量であると共に良好な耐熱性・耐摩耗性
を有し、各種部品用に優れている。また、本発明のＡｌ
又はＴｉ系部材の表面被覆方法及び表面被覆用肉盛材に
よれば、かかる優秀な性質のＡｌ又はＴｉ系部材を製造
することができる。
ｉ系部材は、軽量であると共に良好な耐熱性・耐摩耗性
を有し、各種部品用に優れている。また、本発明のＡｌ
又はＴｉ系部材の表面被覆方法及び表面被覆用肉盛材に
よれば、かかる優秀な性質のＡｌ又はＴｉ系部材を製造
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｚ 8928−4Ｋ Ｃ２３Ｃ 30/00 Ａ 7217−4Ｋ
Claims (9)
- 【請求項１】 Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金から
なる母材の表面に、Ａｌ含有量が２８〜４２重量％とな
るＴｉＡｌ，Ｔｉ3 Ａｌ及び／又はＡｌ3 Ｔｉの金属間
化合物の被覆層を形成したことを特徴とするＡｌ又はＴ
ｉ系部材。 - 【請求項２】 前記被覆層は、さらに炭化物，窒化物，
硼化物又は硬質金属元素を含有する場合に、該炭化物，
窒化物，硼化物又は硬質金属元素の含有量を総量で３０
重量％以下に制限したことを特徴とする請求項１に記載
のＡｌ又はＴｉ系部材。 - 【請求項３】 前記被覆層は、さらにＳｉを含有する場
合に、該Ｓｉの含有量を５重量％以下に制限したことを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＡｌ又はＴｉ
系部材。 - 【請求項４】 Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金から
なる母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴ
ｉ系部材の表面被覆方法において、 ２８〜４２重量％のＡｌと、残部のＴｉとを含む肉盛材
にて前記溶接をすることを特徴とするＡｌ又はＴｉ系部
材の表面被覆方法。 - 【請求項５】 Ａｌ又はＴｉあるいはこれらの合金から
なる母材の表面に溶接にて被覆層を形成するＡｌ又はＴ
ｉ系部材の表面被覆方法において、 ２８〜４２重量％のＡｌと、総量で３０重量％以下の炭
化物，窒化物，硼化物又は硬質金属元素と、残部のＴｉ
とを含む肉盛材にて前記溶接をすることを特徴とするＡ
ｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法。 - 【請求項６】 前記肉盛材は、さらに、５重量％以下の
Ｓｉを含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記
載のＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆方法。 - 【請求項７】 ２８〜４２重量％のＡｌと残部のＴｉと
からなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材の表面被覆用肉盛
材。 - 【請求項８】 ２８〜４２重量％のＡｌと、総量で３０
重量％以下の炭化物，窒化物，硼化物又は硬質金属元素
と、残部のＴｉとからなる粉末状のＡｌ又はＴｉ系部材
の表面被覆用肉盛材。 - 【請求項９】 請求項７又は請求項８に記載の粉末状の
Ａｌ又はＴｉ系部材の表面被覆用肉盛材は、さらに、５
重量％以下のＳｉをも含むことを特徴とする粉末状のＡ
ｌ又はＴｉ系部材の表面被覆用肉盛材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24935891A JPH0584580A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ａｌ又はＴｉ系部材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24935891A JPH0584580A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ａｌ又はＴｉ系部材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584580A true JPH0584580A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17191841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24935891A Pending JPH0584580A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Ａｌ又はＴｉ系部材及びその表面被覆方法と表面被覆用肉盛材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0584580A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09256138A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-09-30 | Kobe Steel Ltd | 耐酸化性および耐摩耗性に優れたＴｉ基合金部材 |
| JP2008297629A (ja) * | 2003-06-27 | 2008-12-11 | Kobe Steel Ltd | チタン材、その製造方法および排気管 |
| WO2013149872A1 (de) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung | Verfahren zur ausbildung einer beschichtung oder dreidimensionaler strukturelemente auf substratoberflächen, die mit tial gebildet ist/sind, durch laserauftragsschweissen |
| US20140263194A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Lincoln Global, Inc. | Cored non-arc consumable for joining or overlaying and systems and methods for using cored non-arc consumables |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24935891A patent/JPH0584580A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09256138A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-09-30 | Kobe Steel Ltd | 耐酸化性および耐摩耗性に優れたＴｉ基合金部材 |
| JP2008297629A (ja) * | 2003-06-27 | 2008-12-11 | Kobe Steel Ltd | チタン材、その製造方法および排気管 |
| WO2013149872A1 (de) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung | Verfahren zur ausbildung einer beschichtung oder dreidimensionaler strukturelemente auf substratoberflächen, die mit tial gebildet ist/sind, durch laserauftragsschweissen |
| GB2514523A (en) * | 2012-04-04 | 2014-11-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Method for forming a coating or three-dimensional structural elements of TiAl on substrate surfaces by means of laser build-up welding |
| GB2514523B (en) * | 2012-04-04 | 2018-02-14 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E V | A method of forming a coating or of three-dimensional structural elements on substrate surfaces, which is/are formed by TiAl by laser build-up welding |
| US20140263194A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Lincoln Global, Inc. | Cored non-arc consumable for joining or overlaying and systems and methods for using cored non-arc consumables |
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