JPH06200343A - フッ素樹脂成形機用部材 - Google Patents
フッ素樹脂成形機用部材Info
- Publication number
- JPH06200343A JPH06200343A JP3093A JP3093A JPH06200343A JP H06200343 A JPH06200343 A JP H06200343A JP 3093 A JP3093 A JP 3093A JP 3093 A JP3093 A JP 3093A JP H06200343 A JPH06200343 A JP H06200343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluororesin
- forming machine
- corrosion resistance
- present
- hardness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 析出硬化により硬さを向上するとともに、さ
らに耐食性を向上したＮi基合金でなるフッ素樹脂成形
機用部材を提供する。 【構成】 重量％でＣr 1.0〜25.0%、Ｍo 12.0〜25.0
%、(Ｔi,Ａl,Ｎb)から選ばれる元素のうち、１種以上を
合計で1.5〜7.0%含有し、残部はＮiおよび不可避的不純
物からなることを特徴とするフッ素樹脂成形機用部材。
らに耐食性を向上したＮi基合金でなるフッ素樹脂成形
機用部材を提供する。 【構成】 重量％でＣr 1.0〜25.0%、Ｍo 12.0〜25.0
%、(Ｔi,Ａl,Ｎb)から選ばれる元素のうち、１種以上を
合計で1.5〜7.0%含有し、残部はＮiおよび不可避的不純
物からなることを特徴とするフッ素樹脂成形機用部材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素樹脂の成形時に
発生するフッ酸に対して強い腐食性を有し、さらにガラ
ス繊維などの充填材を多量に含有するフッ素樹脂に対す
る耐摩耗性をも有するフッ素樹脂成形機用部材に関する
ものである。
発生するフッ酸に対して強い腐食性を有し、さらにガラ
ス繊維などの充填材を多量に含有するフッ素樹脂に対す
る耐摩耗性をも有するフッ素樹脂成形機用部材に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】フッ素樹脂を成形する成形機用スクリュ
やシリンダ等については、熱分解ガスであるフッ素ガス
より生成されるフッ酸により腐食が生じるため、従来特
公昭６２−２１８５３号に示されるようなマトリックス
強化形Ｎi基合金が使用されてきた。しかし、硬さの高
い充填材を混入したフッ素樹脂の成形においては、特に
スクリュの山形部が使用に際し、これらの樹脂と接触
し、腐食性環境にさらされるとともに高い成形圧を受け
るため山形部のヘタリ、摩耗などが激しく、短時間で寿
命に至ってしまう。
やシリンダ等については、熱分解ガスであるフッ素ガス
より生成されるフッ酸により腐食が生じるため、従来特
公昭６２−２１８５３号に示されるようなマトリックス
強化形Ｎi基合金が使用されてきた。しかし、硬さの高
い充填材を混入したフッ素樹脂の成形においては、特に
スクリュの山形部が使用に際し、これらの樹脂と接触
し、腐食性環境にさらされるとともに高い成形圧を受け
るため山形部のヘタリ、摩耗などが激しく、短時間で寿
命に至ってしまう。
【０００３】また、充填材を混入しないフッ素樹脂の成
形においても、マトリックス強化形Ｎi基合金製スクリ
ュは常温硬さ、ならびに強度が低いために、シリンダ内
面との焼付きを生じたり、場合によってはねじり現象を
生じ寿命低下が顕著であり、全く工具費の節約に寄与し
ていない。このため、特公昭６１−２５７７４号に示さ
れるようなマトリックス強化形Ｎi基合金(例、主要成
分：Ｎi 60%、Ｃr 15%、Ｍo 15%)を冷間引抜きによる加
工硬化により硬さを上げるとともに、耐焼付摩耗性の向
上を図ったスクリュも提案されており、これにより若干
の改善は可能となったが、充填材を混入したフッ素樹脂
に対しては、未だ十分ではなく、加工硬化を用いている
ため、製造可能寸法に限界があることなどにより高価な
割りに工具費の節約には至っていないのが現状である。
形においても、マトリックス強化形Ｎi基合金製スクリ
ュは常温硬さ、ならびに強度が低いために、シリンダ内
面との焼付きを生じたり、場合によってはねじり現象を
生じ寿命低下が顕著であり、全く工具費の節約に寄与し
ていない。このため、特公昭６１−２５７７４号に示さ
れるようなマトリックス強化形Ｎi基合金(例、主要成
分：Ｎi 60%、Ｃr 15%、Ｍo 15%)を冷間引抜きによる加
工硬化により硬さを上げるとともに、耐焼付摩耗性の向
上を図ったスクリュも提案されており、これにより若干
の改善は可能となったが、充填材を混入したフッ素樹脂
に対しては、未だ十分ではなく、加工硬化を用いている
ため、製造可能寸法に限界があることなどにより高価な
割りに工具費の節約には至っていないのが現状である。
【０００４】また、さらに耐食性、耐摩耗性を有するス
クリュ材として、本願出願人は粉体肉盛を利用して得ら
れた耐食、耐摩スクリュとして特開昭６１−２４８７０
３号を提案している。このスクリュは、スクリュ軸部の
外周に螺線状に連なる山形を有する母材の山形部、およ
び山形部間の谷部の全表面にＣo基、Ｎi基合金またはこ
れらに硬質粒子を分散保持したものを粉体肉盛すること
内容とするものである。しかし、山形部、および山形部
間の谷部の全表面に粉体肉盛した場合、スクリュの曲
り、収縮などの変形の防止を重視した材質、施行方法と
しなければならず、材質の選定、作業性の面で制約があ
り、製作上の問題点が明らかとなった。最近、特公平２
−３２３３６号において、Ｎi基合金にＣo,Ａl,Ｔiを添
加させ、耐食性と析出硬化による硬さ向上で耐摩耗性を
図ったものが提案された。
クリュ材として、本願出願人は粉体肉盛を利用して得ら
れた耐食、耐摩スクリュとして特開昭６１−２４８７０
３号を提案している。このスクリュは、スクリュ軸部の
外周に螺線状に連なる山形を有する母材の山形部、およ
び山形部間の谷部の全表面にＣo基、Ｎi基合金またはこ
れらに硬質粒子を分散保持したものを粉体肉盛すること
内容とするものである。しかし、山形部、および山形部
間の谷部の全表面に粉体肉盛した場合、スクリュの曲
り、収縮などの変形の防止を重視した材質、施行方法と
しなければならず、材質の選定、作業性の面で制約があ
り、製作上の問題点が明らかとなった。最近、特公平２
−３２３３６号において、Ｎi基合金にＣo,Ａl,Ｔiを添
加させ、耐食性と析出硬化による硬さ向上で耐摩耗性を
図ったものが提案された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記特公平２−３２３
３６号に記載されるような析出硬化により硬さを向上し
たＮi基合金は、耐食性と耐摩耗性が両立しており、成
形用スクリュの材料として好適なものと考えられていた
が、フッ素樹脂の熱分解ガスであるフッ素ガスによる腐
食環境においては、さらに耐食性の高い材料の開発が求
められている。本発明の目的は、析出硬化により硬さを
向上するとともに、さらに耐食性を向上したフッ素樹脂
成形機用部材を提供することである。
３６号に記載されるような析出硬化により硬さを向上し
たＮi基合金は、耐食性と耐摩耗性が両立しており、成
形用スクリュの材料として好適なものと考えられていた
が、フッ素樹脂の熱分解ガスであるフッ素ガスによる腐
食環境においては、さらに耐食性の高い材料の開発が求
められている。本発明の目的は、析出硬化により硬さを
向上するとともに、さらに耐食性を向上したフッ素樹脂
成形機用部材を提供することである。
【０００６】本発明者は、耐食性に優れた基地中に適量
のγ′を析出させ硬度を高め、さらに基地中にＭoを多
量に固溶させることにより、フッ酸に対する耐食性が大
きく向上することを見出し本発明に到達した。本発明
は、重量比でＣr 1.0〜25.0%、Ｍo 12.0〜25.0%、(Ｔi,
Ａl,Ｎb)から選ばれる元素のうち１種以上を合計で1.5
〜7.0%含有し、残部はＮiおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とするフッ素樹脂成形機用部材である。
のγ′を析出させ硬度を高め、さらに基地中にＭoを多
量に固溶させることにより、フッ酸に対する耐食性が大
きく向上することを見出し本発明に到達した。本発明
は、重量比でＣr 1.0〜25.0%、Ｍo 12.0〜25.0%、(Ｔi,
Ａl,Ｎb)から選ばれる元素のうち１種以上を合計で1.5
〜7.0%含有し、残部はＮiおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とするフッ素樹脂成形機用部材である。
【０００７】
【作用】本発明において、最も重要な元素の１つはＭo
である。ＭoはＮi基合金に添加することにより、フッ酸
に対して強い腐食抵抗を付与する元素であり、フッ素樹
脂成形機用部材の耐食性向上に必須の元素である。Ｍo
は12.0%未満の添加量では、顕著な耐食性向上の効果が
なく、25.0%を越えると熱間加工ができなくなるため、
Ｍo量は12.0〜25.0%に規定した。なお、本発明において
は、Ｃoを実質的に無添加とすることにより、従来より
多いＭo量であっても、熱間加工を十分に可能なものと
している。
である。ＭoはＮi基合金に添加することにより、フッ酸
に対して強い腐食抵抗を付与する元素であり、フッ素樹
脂成形機用部材の耐食性向上に必須の元素である。Ｍo
は12.0%未満の添加量では、顕著な耐食性向上の効果が
なく、25.0%を越えると熱間加工ができなくなるため、
Ｍo量は12.0〜25.0%に規定した。なお、本発明において
は、Ｃoを実質的に無添加とすることにより、従来より
多いＭo量であっても、熱間加工を十分に可能なものと
している。
【０００８】本発明において、(Ｔi,Ａl,Ｎb)は、Ｎiと
金属間化合物いわゆるγ′を形成し、析出硬化を行なう
ことにおいて、同様の作用を有する本発明に必須の元素
である。この析出硬化により、本発明のフッ素樹脂成形
用部材は優れた耐摩耗性を得ることができる。(Ｔi,Ａ
l,Ｎb)は、少量では析出硬化による耐摩耗性向上の効果
が少なく、多すぎると靭性を低下させるため1.5〜7.0%
に規定する。また、Ｃrはオーステナイト組織の不働態
化を著しく向上させ、特に酸化性雰囲気に対する耐食性
を増大させる作用がある。特にＮi基合金では、少量で
の効果を示し、下限は1.0%でも十分である。一方、25.0
%を越えて含有させると熱間加工性を劣化させるので25.
0%を上限とした。
金属間化合物いわゆるγ′を形成し、析出硬化を行なう
ことにおいて、同様の作用を有する本発明に必須の元素
である。この析出硬化により、本発明のフッ素樹脂成形
用部材は優れた耐摩耗性を得ることができる。(Ｔi,Ａ
l,Ｎb)は、少量では析出硬化による耐摩耗性向上の効果
が少なく、多すぎると靭性を低下させるため1.5〜7.0%
に規定する。また、Ｃrはオーステナイト組織の不働態
化を著しく向上させ、特に酸化性雰囲気に対する耐食性
を増大させる作用がある。特にＮi基合金では、少量で
の効果を示し、下限は1.0%でも十分である。一方、25.0
%を越えて含有させると熱間加工性を劣化させるので25.
0%を上限とした。
【０００９】
【実施例】真空高周波誘導炉を用い、それぞれ第１表に
示す成分組成をもった溶湯を調製し、120mmφ×180mmの
インゴットに鋳造し、熱間鍛造により直径40mmφのスク
リュ材となる棒材を得た。なお、Ｍo 25.0%を越える合
金に対しても同様の熱間鍛造を試みたが、加工できない
ことが確認された。
示す成分組成をもった溶湯を調製し、120mmφ×180mmの
インゴットに鋳造し、熱間鍛造により直径40mmφのスク
リュ材となる棒材を得た。なお、Ｍo 25.0%を越える合
金に対しても同様の熱間鍛造を試みたが、加工できない
ことが確認された。
【００１０】
【表１】
【００１１】この棒材より、試験片を切り出し、溶体化
処理および時効処理を行なった試験片に対して、硬さ、
#320のＳiＣ研磨粒を有する研磨ペーパ上を摺動させた
後に測定されたアブレッシブ摩耗量および10%フッ酸水
溶液に50℃ 12時間浸漬する腐食試験を行なった腐食減
量を測定した。結果を表２に示す。
処理および時効処理を行なった試験片に対して、硬さ、
#320のＳiＣ研磨粒を有する研磨ペーパ上を摺動させた
後に測定されたアブレッシブ摩耗量および10%フッ酸水
溶液に50℃ 12時間浸漬する腐食試験を行なった腐食減
量を測定した。結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】表１および表２の本発明の試料１〜６より
析出硬化を起こす元素であるＴiおよびＡl量をほぼ一定
とし、Ｍo量を増やしていくと、アブレッシブ摩耗量を
劣化することなく、フッ酸に対する腐食減量を少なくす
ることができることがわかる。また比較例の試料１２と
本発明の試料１〜１１を比較すると析出強化元素の少な
い試料１２は硬さが低くフッ素樹脂成形用部材に必要な
アブレッシブ摩耗に対する耐摩耗性が劣っていることが
わかる。また、Ｍo量が少ない比較例の試料１３は、特
にフッ酸に対する腐食減量が大きく、フッ素樹脂成形用
部材の材料としては、本発明の試料よりも劣っているこ
とがわかる。
析出硬化を起こす元素であるＴiおよびＡl量をほぼ一定
とし、Ｍo量を増やしていくと、アブレッシブ摩耗量を
劣化することなく、フッ酸に対する腐食減量を少なくす
ることができることがわかる。また比較例の試料１２と
本発明の試料１〜１１を比較すると析出強化元素の少な
い試料１２は硬さが低くフッ素樹脂成形用部材に必要な
アブレッシブ摩耗に対する耐摩耗性が劣っていることが
わかる。また、Ｍo量が少ない比較例の試料１３は、特
にフッ酸に対する腐食減量が大きく、フッ素樹脂成形用
部材の材料としては、本発明の試料よりも劣っているこ
とがわかる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、耐食性および耐摩耗性
に優れた従来の析出硬化されたＮi基合金の耐摩耗性を
損なうことなく、さらにフッ酸に対する耐食性を高める
ことができるため、フッ素樹脂を成形する成形機用部材
に好適なものとなる。
に優れた従来の析出硬化されたＮi基合金の耐摩耗性を
損なうことなく、さらにフッ酸に対する耐食性を高める
ことができるため、フッ素樹脂を成形する成形機用部材
に好適なものとなる。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％でＣr 1.0〜25.0%、Ｍo 12.0〜2
5.0%、(Ｔi,Ａl,Ｎb)から選ばれる元素のうち１種以上
を合計で1.5〜7.0%含有し、残部はＮiおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするフッ素樹脂成形機用部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093A JPH06200343A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | フッ素樹脂成形機用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093A JPH06200343A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | フッ素樹脂成形機用部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200343A true JPH06200343A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11462967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3093A Pending JPH06200343A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | フッ素樹脂成形機用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200343A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1111011A3 (en) * | 1999-12-21 | 2003-10-15 | Sunbelt Corporation | Black alcohol soluble dye formulation |
| JP2006255767A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 熱間で使用する金型用Ｎｉ基肉盛粉末および熱間用金型 |
| CN106715733A (zh) * | 2014-08-05 | 2017-05-24 | 国立大学法人东北大学 | 耐蚀性高硬度合金组合物及其制备方法 |
-
1993
- 1993-01-04 JP JP3093A patent/JPH06200343A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1111011A3 (en) * | 1999-12-21 | 2003-10-15 | Sunbelt Corporation | Black alcohol soluble dye formulation |
| JP2006255767A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 熱間で使用する金型用Ｎｉ基肉盛粉末および熱間用金型 |
| JP4679942B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-05-11 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 熱間で使用する金型用Ｎｉ基肉盛粉末および熱間用金型 |
| CN106715733A (zh) * | 2014-08-05 | 2017-05-24 | 国立大学法人东北大学 | 耐蚀性高硬度合金组合物及其制备方法 |
| EP3178950A4 (en) * | 2014-08-05 | 2017-07-12 | Tohoku University | Corrosion-resistant high-hardness alloy composition and process for producing same |
| US10513757B2 (en) | 2014-08-05 | 2019-12-24 | Tohoku University | Corrosion-resistant, high-hardness alloy composition and method for producing same |
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