JPH06240392A - 耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナー - Google Patents

耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナー

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JPH06240392A
JPH06240392A JP21225193A JP21225193A JPH06240392A JP H06240392 A JPH06240392 A JP H06240392A JP 21225193 A JP21225193 A JP 21225193A JP 21225193 A JP21225193 A JP 21225193A JP H06240392 A JPH06240392 A JP H06240392A
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JP
Japan
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glass fiber
wear resistance
based alloy
spinner
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Withdrawn
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JP21225193A
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English (en)
Inventor
Akira Mihashi
章 三橋
Tateaki Sahira
健彰 佐平
Saburo Wakita
三郎 脇田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期に亘っての使用寿命を可能とする耐摩耗
性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナーを提
供する。 【構成】 ガラス繊維成形スピナーが、重量%で、C:
0.22〜1.2%、SiおよびMnのうちの1種以
上:0.01〜2%、Cr:22〜37%、Ni:5〜
15%、Hf:0.1〜5%、TaおよびNbのうちの
1種以上:5〜12%を含有し、さらに必要に応じて、
(a)WおよびMoのうちの1種以上:0.1〜10
%、(b)BおよびZrのうちの1種以上:0.005
〜0.1%、(c)Yを含む希土類元素のうちの1種以
上:0.005〜0.1%、前記(a)〜(c)のうち
の1種以上を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
る組成を有するCo基合金からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、特に溶融ガラスの高
速流体に対してすぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期に
亘っての使用を可能ならしめるCo基合金製ガラス繊維
成形スピナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、ガラス繊維が、スピナー
内に1000℃程度に加熱した溶融ガラスを装入し、こ
のスピナーを1700r.p.m.程度の回転数で高速回転し
て、前記スピナーの側壁にそって放射状に穿設した多数
の細孔から溶融ガラスを遠心力にて噴出させることによ
って成形されることは良く知られるところであり、した
がって上記のガラス繊維成形スピーナーには、高温強度
および高温耐酸化性、さらに溶融ガラスの高速流体に対
する耐摩耗性(以下、単に耐摩耗性という)が要求され
ることから、例えば特公昭63−30384号公報など
に記載されるCo基合金製のものが多く用いられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のガラス繊
維成形のFA化および省力化の面から、上記スピナーに
は使用寿命の一層の延命化が強く望まれているが、上記
の従来Co基合金製ガラス繊維成形スピナーは、耐摩耗
性が十分でないために比較的短時間で使用寿命に至るの
が現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、耐摩耗性のすぐれたガラス繊維
成形スピナーを開発すべく研究を行なった結果、前記ス
ピナーを、重量%で(以下、%は重量%を示す)、C:
0.22〜1.2% SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
%、Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、
Hf:0.1〜5%、TaおよびNbのうちの1種また
は2種:5〜12%、を含有し、さらに必要に応じて、
(a) WおよびMoのうちの1種または2種:0.1
〜10%、(b) BおよびZrのうちの1種または2
種:0.005〜0.1%、(c) Yを含む希土類元
素のうちの1種以上:0.005〜0.1%、以上
(a)〜(c)のうちの1種以上、を含有し、残りがC
oと不可避不純物からなる組成を有するCo基合金で構
成すると、この結果のCo基合金製ガラス繊維成形スピ
ナーは、すぐれた高温強度および高温耐酸化性を具備し
た上で、一段とすぐれた耐摩耗性を示し、長期に亘って
すぐれた性能を発揮するという研究結果を得たのであ
る。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、以下にスピナーを構成するCo
基合金の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明す
る。 (a) C C成分には、素地に固溶して、これを強化すると共に、
炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる作用があるが、
その含有量が0.22%未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その含有量が1.2%を越えると靭性
が低下するようになることから、その含有量を0.22
〜1.2%と定めた。
【0006】(b) SiおよびMn これらの成分は、脱酸の目的で含有されるものであり、
したがってその含有量が0.01%未満では十分な脱酸
を行なうことができず、一方その含有量が2%を越える
と靭性が低下するようになることから、その含有量を
0.01〜2%と定めた。
【0007】(c) Cr Cr成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる
と共に、素地に固溶して高温耐酸化性を向上させる作用
があるが、その含有量が22%未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が37%を越えると
高温強度および靭性が低下するようなることから、その
含有量を22〜37%と定めた。
【0008】(d) Ni Ni成分には、素地に固溶して高温強度を向上させる作
用があるが、その含有量が5%未満では所望の高温強度
向上効果が得られず、一方15%を越えて含有させても
高温強度により一層の向上効果が現われないことから、
その含有量を5〜15%と定めた。
【0009】(e) Hf Hf成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる
と共に、素地に固溶して高温耐酸化性を向上させる作用
があるが、その含有量が0.1%未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が5%を越えると
靭性が低下するようになることから、その含有量を0.
1〜5%と定めた。
【0010】(f) TaおよびNb これらの成分には、炭化物を形成すると共に、素地に固
溶して、これを強化し、もって耐摩耗性を一段と向上さ
せる作用があるが、その含有量が5%未満では所望のす
ぐれた耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含有量が
12%を越えると靭性が低下するようになることから、
その含有量を5〜12%と定めた。
【0011】(g) WおよびMo これらの成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を向上さ
せると共に、素地に固溶して高温耐酸化性を向上させる
作用があるので、必要に応じて含有されるが、その含有
量が0.1%未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が10%を越えると靭性が低下する
ようになることから、その含有量を0.1〜10%と定
めた。
【0012】(h) BおよびZr これらの成分には、結晶粒界を強化し、もって高温強度
を向上させる作用があるので、必要に応じて含有される
が、その含有量が0.005%未満では所望の高温強度
向上効果が得られず、一方その含有量が0.1%を越え
ると靭性が低下するようになることから、その含有量を
0.005〜0.1%と定めた。
【0013】(i) Yを含む希土類元素 Yを含む希土類元素には、高温耐酸化性を向上させる作
用があるので、必要に応じて含有されるが、その含有量
が0.005%未満では前記作用に所望の向上効果が得
られず、一方その含有量が0.1%を越えると、鋳造性
および加工性が損なわれるようになることから、その含
有量を0.005〜0.1%と定めた。
【0014】(j) Fe Fe成分は、普通不可避不純物として含有する成分であ
るが、その含有量が4%までならば特性に何らの悪影響
も及ぼさないことから、経済性を考慮して4%までの範
囲で積極的に含有させる場合がある。
【0015】
【実施例】つぎに、この発明のガラス繊維成形スピナー
を実施例により具体的に説明する。通常の溶解法によ
り、それぞれ表1〜4に示される成分組成をもったCo
基合金溶湯を調製し、これをロストワックス精密鋳造法
にて直径:35mm×厚さ:5mmの寸法をもった円板状鋳
物に鋳造することにより本発明ガラス繊維成形スピナー
素材(以下、本発明スピナー素材という)1〜40およ
び比較ガラス繊維成形スピナー素材(以下、比較スピナ
ー素材という)1〜8をそれぞれ製造した。また、同時
に高温強度および高温耐酸化性を評価するために行なわ
れるクリープラプチャー試験および高温酸化試験に用い
られる直径:12mm×長さ:120mmの寸法をもった丸
棒素材を鋳造成形した。なお、比較スピナー素材1〜8
は、いずれもこれを構成するCo基合金の合金成分のう
ちのいずれかの成分を含有しないか、あるいは含有量
(表に*印を付した成分含有量)がこの発明の範囲から
低い方に外れた組成をもつCo基合金からなるものであ
る。
【0016】つぎに、上記の本発明スピナー素材1〜4
0および比較スピナー素材1〜8について、これの中心
部を厚さ:1mmに切削加工により減肉し、この減肉部分
に直径:0.6mmの穴をあけ、これを内径:20mmのC
o基合金製るつぼの底板とし、このるつぼ内で、平均粒
径:10μmのWC粉末を2容量%の割合で混合したソ
ーダガラスを大気溶融し、前記溶融ガラスを1075℃
に加熱保持した状態で、前記るつぼの上方より前記溶融
ガラスに3気圧の圧力を付加して前記るつぼ底板の穴よ
り溶融ガラスを噴出し、この溶融ガラスの噴出を12時
間続ける溶融ガラス噴出試験を行ない、試験後の穴径を
測定し、この測定結果から穴径変化率、すなわち〔(試
験後の穴径)−(試験前の穴径)〕÷(試験前の穴径)
×100(%)を算出し、耐摩耗性を評価した。
【0017】また、クリープラプチャー試験は、上記素
材から、平行部径:7mm×平行部長さ:32mm×チャッ
ク(ネジ)部径:12mm×全長:80mmの寸法をもった
試験片を削り出し、この試験片を用い、雰囲気:大気
中、加熱温度:960℃、荷重応力:11kg/mm2 の条
件で行ない、破断寿命を測定し、高温強度を評価した。
【0018】さらに、高温酸化試験は、上記素材から直
径:10mm×高さ:12mmの寸法をもった試験片を削り
出し、この試験片を用い、温度:1100℃に2時間保
持後冷却して脱スケールを1サイクルとし、これを12
サイクル繰り返すことにより行ない、試験後の試験片の
酸化減量を測定し、この測定結果から試験前の試験片重
量に対する割合(酸化減量割合)を算出し、高温耐酸化
性を評価した。これらの結果を表5,6に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】
【発明の効果】表1〜6に示される結果から、本発明ス
ピナー素材1〜40は、いずれもすぐれた高温強度およ
び高温耐酸化性を具備した上で、すぐれた耐摩耗性を示
すのに対して、比較スピナー素材1〜8に見られるよう
に、これを構成するCo基合金の成分組成がこの発明の
範囲から外れると、上記の特性のうちの少なくともいず
れかの特性が劣ったものになることが明らかである。上
述のように、この発明のガラス繊維成形スピナーは、特
にすぐれた耐摩耗性を有し、かつ高温強度および高温耐
酸性にもすぐれているので、実用に際しては著しく長期
に亘ってすぐれた性能を発揮し、長い使用寿命を示すの
である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有
    するCo基合金で構成したことを特徴とする耐摩耗性の
    すぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナー。
  2. 【請求項2】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 WおよびMoのうちの1種または2種:0.1〜10
    %、を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成
    を有するCo基合金で構成したことを特徴とする耐摩耗
    性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナー。
  3. 【請求項3】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 BおよびZrのうちの1種または2種:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
  4. 【請求項4】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 Yを含む希土類元素のうちの1種以上:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
  5. 【請求項5】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 WおよびMoのうちの1種または2種:0.1〜10
    %、 BおよびZrのうちの1種または2種:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
  6. 【請求項6】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 WおよびMoのうちの1種または2種:0.1〜10
    %、 Yを含む希土類元素のうちの1種以上:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
  7. 【請求項7】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 BおよびZrのうちの1種または2種:0.005〜
    0.1%、 Yを含む希土類元素のうちの1種以上:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
  8. 【請求項8】 重量%で、 C:0.22〜1.2%、 SiおよびMnのうちの1種または2種:0.01〜2
    %、 Cr:22〜37%、 Ni:5〜15%、 Hf:0.1〜5%、 TaおよびNbのうちの1種または2種:5〜12%、
    を含有し、さらに、 WおよびMoのうちの1種または2種:0.1〜10
    %、 BおよびZrのうちの1種または2種:0.005〜
    0.1%、 Yを含む希土類元素のうちの1種以上:0.005〜
    0.1%、を含有し、残りがCoと不可避不純物からな
    る組成を有するCo基合金で構成したことを特徴とする
    耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナ
    ー。
JP21225193A 1992-12-21 1993-08-04 耐摩耗性のすぐれたCo基合金製ガラス繊維成形スピナー Withdrawn JPH06240392A (ja)

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