JPH06235005A - 耐摩耗材料及びその製法 - Google Patents
耐摩耗材料及びその製法Info
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- JPH06235005A JPH06235005A JP35304992A JP35304992A JPH06235005A JP H06235005 A JPH06235005 A JP H06235005A JP 35304992 A JP35304992 A JP 35304992A JP 35304992 A JP35304992 A JP 35304992A JP H06235005 A JPH06235005 A JP H06235005A
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- Japan
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- wear
- brazing filler
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械、工具等の摩耗し易い部分を補強するた
めに使用するに適した耐摩耗材料で、仕上げが良好で、
寸法精度もよく、経済的な材料を提供する。 【構成】 硬質金属化合物粒子をろう材マトリクス中に
分散させてなる耐摩耗材料。その製法は、硬質金属化合
物粒子を有機結合材で混練して第１の成形体に成形する
工程と、ろう材の粒子を有機結合材で混練して第２の成
形体に成形する工程と、得られた第１及び第２の成形体
を有機溶剤に浸漬して該成形体中の有機結合材の一部を
除去する工程と、有機結合材の一部を除去した第１及び
第２の成形体を重ね合わせてろう材の溶融温度以上に加
熱し、成形体中に残っている有機溶剤を除去するととも
に、ろう材を第１の成形体側へ浸透させて、ろう材中に
硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗材料とする工程と
を有することを特徴とする。
めに使用するに適した耐摩耗材料で、仕上げが良好で、
寸法精度もよく、経済的な材料を提供する。 【構成】 硬質金属化合物粒子をろう材マトリクス中に
分散させてなる耐摩耗材料。その製法は、硬質金属化合
物粒子を有機結合材で混練して第１の成形体に成形する
工程と、ろう材の粒子を有機結合材で混練して第２の成
形体に成形する工程と、得られた第１及び第２の成形体
を有機溶剤に浸漬して該成形体中の有機結合材の一部を
除去する工程と、有機結合材の一部を除去した第１及び
第２の成形体を重ね合わせてろう材の溶融温度以上に加
熱し、成形体中に残っている有機溶剤を除去するととも
に、ろう材を第１の成形体側へ浸透させて、ろう材中に
硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗材料とする工程と
を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械、工具等の摩耗し
易い部分を補強するために使用するに適した耐摩耗材料
及びその製法に関するものである。
易い部分を補強するために使用するに適した耐摩耗材料
及びその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉱山、土木や粉体搬送装置、流体輸送装
置等で使用される機械、工具は摩耗し易い条件にさらさ
れるため、摩耗し易い部分に硬化肉盛りを施したり、超
硬チップを植え付けたりして耐摩耗性を増強している。
置等で使用される機械、工具は摩耗し易い条件にさらさ
れるため、摩耗し易い部分に硬化肉盛りを施したり、超
硬チップを植え付けたりして耐摩耗性を増強している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記耐摩耗性向上法の
うち、硬化肉盛り法は、比較的簡単に耐摩耗性を向上さ
せることができるが、寸法精度がきわめて悪く、仕上が
りの外観も悪いという問題点があった。また、超硬チッ
プを植え付ける方法は、寸法精度や外観はある程度良好
であるが、工程が複雑でコストが高いという問題があっ
た。そこで本発明は、製造が容易で寸法精度が良好な耐
摩耗材料及びその製法を提供することを課題としてい
る。
うち、硬化肉盛り法は、比較的簡単に耐摩耗性を向上さ
せることができるが、寸法精度がきわめて悪く、仕上が
りの外観も悪いという問題点があった。また、超硬チッ
プを植え付ける方法は、寸法精度や外観はある程度良好
であるが、工程が複雑でコストが高いという問題があっ
た。そこで本発明は、製造が容易で寸法精度が良好な耐
摩耗材料及びその製法を提供することを課題としてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる耐摩耗材料は、硬質金属化合物粒子をろう
材中に分散させたことを特徴としている。
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる耐摩耗材料は、硬質金属化合物粒子をろう
材中に分散させたことを特徴としている。
【０００５】また、本発明にかかる耐摩耗材料の製法
は、硬質金属化合物粒子を有機結合材で混練して第１の
成形体に成形する工程と、ろう材の粒子を有機結合材で
混練して第２の成形体に成形する工程と、得られた第１
及び第２の成形体を有機溶剤に浸漬して該成形体中の有
機結合材の一部を除去する工程と、有機結合材の一部を
除去した第１及び第２の成形体を重ね合わせてろう材の
溶融温度以上に加熱し、成形体中に残っている有機溶剤
を除去するとともに、ろう材を第１の成形体側へ浸透さ
せて、ろう材中に硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗
材料とする工程とを有することを特徴としている。
は、硬質金属化合物粒子を有機結合材で混練して第１の
成形体に成形する工程と、ろう材の粒子を有機結合材で
混練して第２の成形体に成形する工程と、得られた第１
及び第２の成形体を有機溶剤に浸漬して該成形体中の有
機結合材の一部を除去する工程と、有機結合材の一部を
除去した第１及び第２の成形体を重ね合わせてろう材の
溶融温度以上に加熱し、成形体中に残っている有機溶剤
を除去するとともに、ろう材を第１の成形体側へ浸透さ
せて、ろう材中に硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗
材料とする工程とを有することを特徴としている。
【０００６】以下、具体例を挙げつつ、詳細に説明す
る。まず、本発明に使用する硬質金属化合物粒子として
は、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化クロム等の金属炭
化物の他、金属酸化物、硼化物、窒化物等、従来超硬合
金、セラミックス、サ−メット等の原料として使用され
る各種の硬質金属化合物粉末、金属ウィスカー及び金属
化合物ウィスカー等がある。粒子の大きさは通常、数ミ
クロン乃至数十ミクロンであり、平均粒度は２〜６ミク
ロンのものが好ましく、３〜５ミクロンのものがより好
ましい。これらの他に、焼結された硬質粒子、例えば超
硬合金、セラミックス、硼化物等（例えば０．３〜３ｍ
ｍ程度の粒子）を使用することもできる。
る。まず、本発明に使用する硬質金属化合物粒子として
は、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化クロム等の金属炭
化物の他、金属酸化物、硼化物、窒化物等、従来超硬合
金、セラミックス、サ−メット等の原料として使用され
る各種の硬質金属化合物粉末、金属ウィスカー及び金属
化合物ウィスカー等がある。粒子の大きさは通常、数ミ
クロン乃至数十ミクロンであり、平均粒度は２〜６ミク
ロンのものが好ましく、３〜５ミクロンのものがより好
ましい。これらの他に、焼結された硬質粒子、例えば超
硬合金、セラミックス、硼化物等（例えば０．３〜３ｍ
ｍ程度の粒子）を使用することもできる。
【０００７】また、ろう材としては、融点が１０００度
Ｃ前後で、ある程度強度的にすぐれた公知のニッケルろ
う等を用いるのが好ましいが、他のろう材でもよく、例
えば、銅ろう、コバルトろう等のほか、耐薬品性を要す
る部材等には、強度的にやや劣る軟質の銀蝋を用いるこ
ともできる。
Ｃ前後で、ある程度強度的にすぐれた公知のニッケルろ
う等を用いるのが好ましいが、他のろう材でもよく、例
えば、銅ろう、コバルトろう等のほか、耐薬品性を要す
る部材等には、強度的にやや劣る軟質の銀蝋を用いるこ
ともできる。
【０００８】上記硬質金属化合物粉末に有機結合材（バ
インダ）を加えて混練を行い、所望の形状に成形する。
有機結合剤としては、熱硬化性樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリエステル、ポリプロピレンのほか、パラフィン
のような天然ならびに合成油脂、動植物油脂等があり、
あとで有機溶剤で一部の有機結合剤を解かして除去する
ため、上記ポリエチレン、ポリエステルのいずれかと、
パラフィンと植物油を組み合わせて使用するのが好まし
い。
インダ）を加えて混練を行い、所望の形状に成形する。
有機結合剤としては、熱硬化性樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリエステル、ポリプロピレンのほか、パラフィン
のような天然ならびに合成油脂、動植物油脂等があり、
あとで有機溶剤で一部の有機結合剤を解かして除去する
ため、上記ポリエチレン、ポリエステルのいずれかと、
パラフィンと植物油を組み合わせて使用するのが好まし
い。
【０００９】硬質金属化合物粉末に対する有機結合材の
添加は、該有機結合材を例えば１８０度Ｃに加熱して液
化し、粉末と混ぜ合わせて粘土状に混練する。この混練
物をプレス成形、ロ−ル加工、押し出し成形等の適当な
成形法で、例えば板状の第１の成形体に成形する。板状
の成形体の場合、厚さは数ミリメ−トル乃至十数ミリメ
−トルとするのが好ましい。また、上記ろう材粉末も同
様に有機結合材を加えて混練し、同様に第２の成形体に
成形する。
添加は、該有機結合材を例えば１８０度Ｃに加熱して液
化し、粉末と混ぜ合わせて粘土状に混練する。この混練
物をプレス成形、ロ−ル加工、押し出し成形等の適当な
成形法で、例えば板状の第１の成形体に成形する。板状
の成形体の場合、厚さは数ミリメ−トル乃至十数ミリメ
−トルとするのが好ましい。また、上記ろう材粉末も同
様に有機結合材を加えて混練し、同様に第２の成形体に
成形する。
【００１０】第１の成形体及び第２の成形体が得られた
ら、これら両成形体中の有機結合材の一部を除去する。
この除去は、成形体を有機溶剤、例えば常温より僅かに
高い温度の塩素系、フッ素系有機溶剤、またはその他の
難燃性有機溶剤メチレンクロライドに浸漬するか、ある
いはその蒸気中に曝すことにより、厚いものまで可能と
することができる。この場合、全有機結合材の２／３程
度を除去するのが好ましい。この除去に要する時間は、
板状の成形体の厚みが１．５ｍｍの場合で約１時間、６
ｍｍで約４時間、１２．５ｍｍで約８時間、１９ｍｍで
約１２時間である。有機結合材の一部が抜けた成形体
は、その分だけポ−ラス化する。このようにポーラス化
すると、曲げやすくなり、曲げても割れが生じにくくな
る。
ら、これら両成形体中の有機結合材の一部を除去する。
この除去は、成形体を有機溶剤、例えば常温より僅かに
高い温度の塩素系、フッ素系有機溶剤、またはその他の
難燃性有機溶剤メチレンクロライドに浸漬するか、ある
いはその蒸気中に曝すことにより、厚いものまで可能と
することができる。この場合、全有機結合材の２／３程
度を除去するのが好ましい。この除去に要する時間は、
板状の成形体の厚みが１．５ｍｍの場合で約１時間、６
ｍｍで約４時間、１２．５ｍｍで約８時間、１９ｍｍで
約１２時間である。有機結合材の一部が抜けた成形体
は、その分だけポ−ラス化する。このようにポーラス化
すると、曲げやすくなり、曲げても割れが生じにくくな
る。
【００１１】有機結合材を一部除去した成形体は、硬質
金属化合物を含む第１の成形体を下に、ろう材を含む第
２の成形体を上に重ね合わせて、水素、アルゴン等の非
酸化性雰囲気中で加熱して、内部に残留している有機結
合材を蒸発させ除去するとともに、第２の成形体のろう
材を溶融させる。溶融したろう材は、下側の第１の成形
体中に浸透し、有機結合材が抜けてポ−ラス化した第１
の成形体に浸透する。これにより、ろう材のマトリクス
中に硬質金属化合物粒子が均等に分散した硬質材料が得
られる。この場合、最初に硬質金属化合物粉末とろう材
粉末とを混ぜ合わせて成形したものではなく、多孔質化
した第１の成形体にろう材を浸透させるので、成形体の
収縮が少ない。また、上記浸透に際して、補強すべき母
材を一番下側に置き、その上に上記重ね合わせた２枚の
成形体を載せて加熱すれば、第１の成形体に対するろう
材の浸透と、該第１の成形体から滲み出したろう材によ
る母材への第１の成形体のろう付けを同時に行うことが
できる。
金属化合物を含む第１の成形体を下に、ろう材を含む第
２の成形体を上に重ね合わせて、水素、アルゴン等の非
酸化性雰囲気中で加熱して、内部に残留している有機結
合材を蒸発させ除去するとともに、第２の成形体のろう
材を溶融させる。溶融したろう材は、下側の第１の成形
体中に浸透し、有機結合材が抜けてポ−ラス化した第１
の成形体に浸透する。これにより、ろう材のマトリクス
中に硬質金属化合物粒子が均等に分散した硬質材料が得
られる。この場合、最初に硬質金属化合物粉末とろう材
粉末とを混ぜ合わせて成形したものではなく、多孔質化
した第１の成形体にろう材を浸透させるので、成形体の
収縮が少ない。また、上記浸透に際して、補強すべき母
材を一番下側に置き、その上に上記重ね合わせた２枚の
成形体を載せて加熱すれば、第１の成形体に対するろう
材の浸透と、該第１の成形体から滲み出したろう材によ
る母材への第１の成形体のろう付けを同時に行うことが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説
明する。硬質金属化合物粒子として平均粒度３ミクロン
の炭化タングステン粉末を、また、ろう材として重量比
でＣｒを７．０％，Ｆｅを３．０％，Ｂを２．９％，Ｃ
を０．１％，Ｓｉを４．５％，Ｎｉを残量含有するＢＮ
ｉ−２相当のニッケルろう粉末を使用した。このろう材
の溶融温度は９７０〜１０００度Ｃであり、粉末の粒度
は−２００メッシュ程度であった。
明する。硬質金属化合物粒子として平均粒度３ミクロン
の炭化タングステン粉末を、また、ろう材として重量比
でＣｒを７．０％，Ｆｅを３．０％，Ｂを２．９％，Ｃ
を０．１％，Ｓｉを４．５％，Ｎｉを残量含有するＢＮ
ｉ−２相当のニッケルろう粉末を使用した。このろう材
の溶融温度は９７０〜１０００度Ｃであり、粉末の粒度
は−２００メッシュ程度であった。
【００１３】有機結合材として、ポリプロピレン１／３
重量部、パラフィン１／３重量部、植物油（ピ−ナッツ
油または椰子油）１／３重量部からなる結合材を使用
し、まず、パラフィンと植物油を容器中で１８０度Ｃに
加熱してポリプロピレンを添加した後、第１または第２
の成形体の全重量に対し５％の割合で硬質金属化合物粉
末、及びろう材粉末にそれぞれ添加した。これを十分に
掻き混ぜたのち、まだ温かいうちにプレスして厚さ６ｍ
ｍの板状の成形体とした。
重量部、パラフィン１／３重量部、植物油（ピ−ナッツ
油または椰子油）１／３重量部からなる結合材を使用
し、まず、パラフィンと植物油を容器中で１８０度Ｃに
加熱してポリプロピレンを添加した後、第１または第２
の成形体の全重量に対し５％の割合で硬質金属化合物粉
末、及びろう材粉末にそれぞれ添加した。これを十分に
掻き混ぜたのち、まだ温かいうちにプレスして厚さ６ｍ
ｍの板状の成形体とした。
【００１４】これら第１及び第２の成形体をメチレンク
ロライド中に約４時間浸漬し、成形体内部のパラフィン
と植物油を解かして除去した。成形体はメチレンクロラ
イドから取り出すとすぐに乾燥した。次に、鋼材の母材
上に上記第１及び第２の成形体を載せて水素雰囲気の電
気炉中に入れ、室温から約２時間で１０００度Ｃに昇温
して１時間保持した。この昇温の過程で、成形体中に残
留していた結合材が蒸発飛散した。電気炉中で保持した
後、母材を冷却ゾ−ンに送って冷却し、その後取り出し
た。これにより、母材の表面に板状の硬質材料が、強固
にろう付けされたものが得られた。この硬質材料は、ろ
う材中に硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗性にすぐ
れたものであった。
ロライド中に約４時間浸漬し、成形体内部のパラフィン
と植物油を解かして除去した。成形体はメチレンクロラ
イドから取り出すとすぐに乾燥した。次に、鋼材の母材
上に上記第１及び第２の成形体を載せて水素雰囲気の電
気炉中に入れ、室温から約２時間で１０００度Ｃに昇温
して１時間保持した。この昇温の過程で、成形体中に残
留していた結合材が蒸発飛散した。電気炉中で保持した
後、母材を冷却ゾ−ンに送って冷却し、その後取り出し
た。これにより、母材の表面に板状の硬質材料が、強固
にろう付けされたものが得られた。この硬質材料は、ろ
う材中に硬質金属化合物粒子が分散した耐摩耗性にすぐ
れたものであった。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
耐摩耗材料は、硬質金属化合物粒子がろう材中に分散し
たものであるから、耐摩耗性にすぐれているとともに、
成形が容易で所望の形状に精度よく成形することができ
る。また、従来の硬化肉盛りに比べて表面が滑らかで外
観的にすぐれている。さらに、本発明にかかる製法によ
れば、耐摩耗性にすぐれた材料を容易に製造することが
でき、必要によって、同時に鋼材の母材表面にろう付け
することもできる。
耐摩耗材料は、硬質金属化合物粒子がろう材中に分散し
たものであるから、耐摩耗性にすぐれているとともに、
成形が容易で所望の形状に精度よく成形することができ
る。また、従来の硬化肉盛りに比べて表面が滑らかで外
観的にすぐれている。さらに、本発明にかかる製法によ
れば、耐摩耗性にすぐれた材料を容易に製造することが
でき、必要によって、同時に鋼材の母材表面にろう付け
することもできる。
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
１ 第１の成形体 ２ 第２の成形体 ３ 母材
Claims (2)
- 【請求項１】 硬質金属化合物粒子をろう材マトリクス
中に分散させてなる耐摩耗材料。 - 【請求項２】 硬質金属化合物粒子を有機結合材で混練
して第１の成形体に成形する工程と、ろう材の粒子を有
機結合材で混練して第２の成形体に成形する工程と、得
られた第１及び第２の成形体を有機溶剤に浸漬して該成
形体中の有機結合材の一部を除去する工程と、有機結合
材の一部を除去した第１及び第２の成形体を重ね合わせ
てろう材の溶融温度以上に加熱し、成形体中に残ってい
る有機溶剤を除去するとともに、ろう材を第１の成形体
側へ浸透させて、ろう材中に硬質金属化合物粒子が分散
した耐摩耗材料とする工程とを有することを特徴とする
耐摩耗材料の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35304992A JPH06235005A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐摩耗材料及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35304992A JPH06235005A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐摩耗材料及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235005A true JPH06235005A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=18428224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35304992A Pending JPH06235005A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 耐摩耗材料及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235005A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3813703A1 (de) * | 1987-04-24 | 1988-11-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | Ventilspieleinsteller und verfahren zur einstellung des ventilspiels |
| JP2009030157A (ja) * | 2007-03-27 | 2009-02-12 | Varel Europe | 切削工具又は穴開け工具に使用するための部材であって、バインダ相内に分散された硬質粒子を構成要素とする稠密材料の少なくとも１つのブロックを含む部材の製造方法 |
| JP2010037568A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 粉末射出成形体用バインダーおよび粉末射出成形体の脱脂方法 |
| CN104191099A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-10 | 哈尔滨正德科技开发有限公司 | 用于硬质合金钎焊的wc颗粒增强的复合钎料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP35304992A patent/JPH06235005A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3813703A1 (de) * | 1987-04-24 | 1988-11-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | Ventilspieleinsteller und verfahren zur einstellung des ventilspiels |
| US4867112A (en) * | 1987-04-24 | 1989-09-19 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of assembling a valve-lash adjuster for internal combustion engines |
| JP2009030157A (ja) * | 2007-03-27 | 2009-02-12 | Varel Europe | 切削工具又は穴開け工具に使用するための部材であって、バインダ相内に分散された硬質粒子を構成要素とする稠密材料の少なくとも１つのブロックを含む部材の製造方法 |
| JP2014122428A (ja) * | 2007-03-27 | 2014-07-03 | Varel Europe | 切削工具又は穴開け工具に使用するための部材であって、バインダ相内に分散された硬質粒子を構成要素とする稠密材料の少なくとも１つのブロックを含む部材の製造方法 |
| JP2010037568A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 粉末射出成形体用バインダーおよび粉末射出成形体の脱脂方法 |
| CN104191099A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-10 | 哈尔滨正德科技开发有限公司 | 用于硬质合金钎焊的wc颗粒增强的复合钎料及其制备方法 |
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