JPH0645859B2 - 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 - Google Patents
耐摩耗性セラミツクスの溶射方法Info
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- JPH0645859B2 JPH0645859B2 JP62061446A JP6144687A JPH0645859B2 JP H0645859 B2 JPH0645859 B2 JP H0645859B2 JP 62061446 A JP62061446 A JP 62061446A JP 6144687 A JP6144687 A JP 6144687A JP H0645859 B2 JPH0645859 B2 JP H0645859B2
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、内燃機関用ピストンシリンダボア、その他
各種の部材において、表面の耐摩耗性や耐熱性、断熱性
等の特性を向上させるためにセラミックスを基材に溶射
する方法に関するものであり、特に耐摩耗性の優れたＴ
ｉＣ主体の溶射層を形成する方法に関するものである。
各種の部材において、表面の耐摩耗性や耐熱性、断熱性
等の特性を向上させるためにセラミックスを基材に溶射
する方法に関するものであり、特に耐摩耗性の優れたＴ
ｉＣ主体の溶射層を形成する方法に関するものである。
従来の技術 各種セラミック材料のうちでも特にＴｉＣ（炭化チタ
ン）は高融点材料であって硬度が高く、耐熱性、耐摩耗
性、耐食性、耐酸化性に優れた材料として知られてお
り、そこでＴｉＣは従来から上述のような性能が要求さ
れる用途において主として焼結材料として使用されてい
る。
ン）は高融点材料であって硬度が高く、耐熱性、耐摩耗
性、耐食性、耐酸化性に優れた材料として知られてお
り、そこでＴｉＣは従来から上述のような性能が要求さ
れる用途において主として焼結材料として使用されてい
る。
ところで一般に焼結法により得られたセラミック材料
（焼結セラミックス）は、強度、特に靭性に欠ける問題
かあり、一方前述のような耐摩耗性、耐熱性、耐酸化
性、耐食性は表面層のみ充足していれば良い場合が多い
ことから、金属等からなる基材の表面層のみをセラミッ
クスにより局部的に被覆することが望ましい場合が多
く、またその場合の被覆方法としては溶射法を利用する
ことが多い。しかしながらＴｉＣは融点（約3160℃）に
対して（昇華点約3300℃）が比較的近接しており、その
ためＴｉＣ自体を直接プラズマ溶射法などにより溶射し
た場合、昇華や分解が生じやすく、したがって基材表面
に密着したＴｉＣ被覆層を形成することが困難なことが
多かったのである。
（焼結セラミックス）は、強度、特に靭性に欠ける問題
かあり、一方前述のような耐摩耗性、耐熱性、耐酸化
性、耐食性は表面層のみ充足していれば良い場合が多い
ことから、金属等からなる基材の表面層のみをセラミッ
クスにより局部的に被覆することが望ましい場合が多
く、またその場合の被覆方法としては溶射法を利用する
ことが多い。しかしながらＴｉＣは融点（約3160℃）に
対して（昇華点約3300℃）が比較的近接しており、その
ためＴｉＣ自体を直接プラズマ溶射法などにより溶射し
た場合、昇華や分解が生じやすく、したがって基材表面
に密着したＴｉＣ被覆層を形成することが困難なことが
多かったのである。
一方、セラミック材料の溶射方法の一つとして、特開昭
59-64766号公報においては、予めセラミック粉末粒子の
表面にＣｏやＮｉ等の金属をコーティングしておき、そ
のコーティングされた粉末粒子を溶射して、金属の結合
力により溶射層を形成する方法が提案されている。そこ
でＴｉＣについても、この方法を利用して予めＴｉＣ粒
子にＮｉやＣｏ等の金属をコーティングしておき、その
粉末を溶射すればＴｉＣは金属により包み込まれるため
分解や昇華が生じにくくなり、また金属の結合力により
基材上に充分に密着させることができると考えられる。
59-64766号公報においては、予めセラミック粉末粒子の
表面にＣｏやＮｉ等の金属をコーティングしておき、そ
のコーティングされた粉末粒子を溶射して、金属の結合
力により溶射層を形成する方法が提案されている。そこ
でＴｉＣについても、この方法を利用して予めＴｉＣ粒
子にＮｉやＣｏ等の金属をコーティングしておき、その
粉末を溶射すればＴｉＣは金属により包み込まれるため
分解や昇華が生じにくくなり、また金属の結合力により
基材上に充分に密着させることができると考えられる。
発明が解決すべき問題点 前記提案の方法にしたがってＴｉＣ粉末粒子にＣｏやＮ
ｉなどの金属をコーティングして基材１上に溶射した場
合、第５図に示すように溶射層３はＣｏやＮｉ等の金属
相５中にＴｉＣ粒子４が分散した状態となる。そのため
溶射層３自体の硬さは、ＴｉＣが本来有する硬さ（Hv30
00程度）よりも著しく低くなってむしろＮｉやＣｏなど
の金属層自体の硬さに近い硬さ（Hv 500〜1000程度）し
か得られず、そのため耐摩耗性もＴｉＣ単独の場合ほど
は高くならず、ＮｉやＣｏと同程度の耐摩耗性しか得ら
れない。もちろん、ＴｉＣ粉末粒子に対するＮｉやＣｏ
等の金属のコーティング厚みを薄くすれば、溶射層中に
おけるＴｉＣ分散量も増大して溶射層の硬さも高くなる
と考えられるが、実際上は微細な粉末粒子における表面
のコーティング厚みを著しく薄くすることは困難であっ
てその薄肉化には制約があり、したがって前記提案の方
法では溶射層中のＴｉＣ分散量をある程度以上大きくす
ることはできず、溶射層の硬さ、ひいては耐摩耗性を充
分に高めることはできなかったのである。
ｉなどの金属をコーティングして基材１上に溶射した場
合、第５図に示すように溶射層３はＣｏやＮｉ等の金属
相５中にＴｉＣ粒子４が分散した状態となる。そのため
溶射層３自体の硬さは、ＴｉＣが本来有する硬さ（Hv30
00程度）よりも著しく低くなってむしろＮｉやＣｏなど
の金属層自体の硬さに近い硬さ（Hv 500〜1000程度）し
か得られず、そのため耐摩耗性もＴｉＣ単独の場合ほど
は高くならず、ＮｉやＣｏと同程度の耐摩耗性しか得ら
れない。もちろん、ＴｉＣ粉末粒子に対するＮｉやＣｏ
等の金属のコーティング厚みを薄くすれば、溶射層中に
おけるＴｉＣ分散量も増大して溶射層の硬さも高くなる
と考えられるが、実際上は微細な粉末粒子における表面
のコーティング厚みを著しく薄くすることは困難であっ
てその薄肉化には制約があり、したがって前記提案の方
法では溶射層中のＴｉＣ分散量をある程度以上大きくす
ることはできず、溶射層の硬さ、ひいては耐摩耗性を充
分に高めることはできなかったのである。
このように前記提案の方法では、折角高硬度を有するＴ
ｉＣを用いても、その特性を充分に発揮させて、優れた
耐摩耗性を有する溶射層を形成することが困難であっ
た。
ｉＣを用いても、その特性を充分に発揮させて、優れた
耐摩耗性を有する溶射層を形成することが困難であっ
た。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、高
硬度ではあるが昇華・分解しやすいＴｉＣを用いた溶射
層を形成するにあたって、ＴｉＣの昇華・分解を抑えな
がら、ＴｉＣの有する機能を充分に発揮させて高硬度で
耐摩耗性が優れた溶射層を形成する方法を提供すること
を目的とするものである。
硬度ではあるが昇華・分解しやすいＴｉＣを用いた溶射
層を形成するにあたって、ＴｉＣの昇華・分解を抑えな
がら、ＴｉＣの有する機能を充分に発揮させて高硬度で
耐摩耗性が優れた溶射層を形成する方法を提供すること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この発明の耐摩耗性セラミックスの溶射方法は、ＴｉＣ
を主体とする溶射層を形成するにあたって、予めＴｉＣ
と金属とを複合一体化した複合粒子からなる粉末を用意
しておき、この複合粒子粉末とＴｉＣ粉末とを、ＴｉＣ
粉末が10〜50wt％を占めるように混合し、その混合粉末
を基材上に溶射することを特徴とするものである。
を主体とする溶射層を形成するにあたって、予めＴｉＣ
と金属とを複合一体化した複合粒子からなる粉末を用意
しておき、この複合粒子粉末とＴｉＣ粉末とを、ＴｉＣ
粉末が10〜50wt％を占めるように混合し、その混合粉末
を基材上に溶射することを特徴とするものである。
ここで、前記複合粒子中の金属としては、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｎｉ−Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上を用いるこ
とができる。
Ｎｉ−Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上を用いるこ
とができる。
作 用 この発明の方法においては、予めＴｉＣとＮｉ、Ｃｏ、
Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属とを複合一体化した複合粒子か
らなる粉末と、ＴｉＣ粉末（ＴｉＣ単独の粉末）とを混
合して基材上に溶射する。このとき、ＴｉＣ−金属複合
粉末粒子中のＴｉＣは金属によって覆われているため、
容易には昇華・分解しない。またＴｉＣ粉末は複合粉末
中のＴｉＣよりは昇華・分解し易いが、基材上に到達し
た時点で直ちに複合粉末の金属によって包み込まれてし
まうため、ＴｉＣ粉末のみを単独で溶射する場合と比較
すれば格段に昇華・分解しにくく、その大部分は溶射層
中に充分に補捉・残留される。すなわち溶射層中のＴｉ
Ｃとしては、ＴｉＣ−金属複合粉末中のＴｉＣと、Ｔｉ
Ｃ粉末によるＴｉＣとの両者が分散することになり、溶
射層の組織は、これらのＴｉＣがＴｉＣ−金属複合粉末
に由来する金属によって結合された様相を呈することに
なる。したがってＴｉＣ−金属複合粉末のみを溶射する
場合と比較すれば、ＴｉＣ−金属複合粉末に混合してＴ
ｉＣ粉末を溶射することにより、そのＴｉＣ粉末の分だ
け溶射層中のＴｉＣの分散量は多くなり、そのため溶射
層の硬さはＴｉＣ−金属複合粉末のみを用いた場合より
もＴｉＣ自体の硬さに近付いて高硬度化され、その結果
溶射層の耐摩耗性も向上される。
Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属とを複合一体化した複合粒子か
らなる粉末と、ＴｉＣ粉末（ＴｉＣ単独の粉末）とを混
合して基材上に溶射する。このとき、ＴｉＣ−金属複合
粉末粒子中のＴｉＣは金属によって覆われているため、
容易には昇華・分解しない。またＴｉＣ粉末は複合粉末
中のＴｉＣよりは昇華・分解し易いが、基材上に到達し
た時点で直ちに複合粉末の金属によって包み込まれてし
まうため、ＴｉＣ粉末のみを単独で溶射する場合と比較
すれば格段に昇華・分解しにくく、その大部分は溶射層
中に充分に補捉・残留される。すなわち溶射層中のＴｉ
Ｃとしては、ＴｉＣ−金属複合粉末中のＴｉＣと、Ｔｉ
Ｃ粉末によるＴｉＣとの両者が分散することになり、溶
射層の組織は、これらのＴｉＣがＴｉＣ−金属複合粉末
に由来する金属によって結合された様相を呈することに
なる。したがってＴｉＣ−金属複合粉末のみを溶射する
場合と比較すれば、ＴｉＣ−金属複合粉末に混合してＴ
ｉＣ粉末を溶射することにより、そのＴｉＣ粉末の分だ
け溶射層中のＴｉＣの分散量は多くなり、そのため溶射
層の硬さはＴｉＣ−金属複合粉末のみを用いた場合より
もＴｉＣ自体の硬さに近付いて高硬度化され、その結果
溶射層の耐摩耗性も向上される。
ここで、ＴｉＣ金属複合粉末に混合されるＴｉＣ粉末の
割合が50％を越える場合は、相対的にＴｉＣ−金属複合
粉末の割合が少なくなるため、溶射時に基材上に到達し
たＴｉＣ粉末が複合粉末の金属によって充分に包み込ま
れ得なくなり、そのためＴｉＣ粉末が昇華・分解する割
合が高くなり、溶射層中に多量の気孔が生じて溶射層全
体としての硬さが低下し、耐摩耗性も低下してしまう。
一方ＴｉＣ粉末の割合が10％未満では、溶射層中のＴｉ
Ｃの分散量が少なく、すなわちＴｉＣ−金属複合粉末の
みを用いた場合よりわずかしかＴｉＣ分散量が増加せ
ず、そのため溶射層の硬さの上昇程度も不充分で、充分
な耐摩耗性が得られない。したがってＴｉＣ粉末の割合
は10〜50％の範囲内とした。
割合が50％を越える場合は、相対的にＴｉＣ−金属複合
粉末の割合が少なくなるため、溶射時に基材上に到達し
たＴｉＣ粉末が複合粉末の金属によって充分に包み込ま
れ得なくなり、そのためＴｉＣ粉末が昇華・分解する割
合が高くなり、溶射層中に多量の気孔が生じて溶射層全
体としての硬さが低下し、耐摩耗性も低下してしまう。
一方ＴｉＣ粉末の割合が10％未満では、溶射層中のＴｉ
Ｃの分散量が少なく、すなわちＴｉＣ−金属複合粉末の
みを用いた場合よりわずかしかＴｉＣ分散量が増加せ
ず、そのため溶射層の硬さの上昇程度も不充分で、充分
な耐摩耗性が得られない。したがってＴｉＣ粉末の割合
は10〜50％の範囲内とした。
なお、ＴｉＣ−金属複合粒子粉末に用いる金属として
は、ＴｉＣとの濡れ性が良好であってしかも耐熱性も高
いものを使用することが望ましく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−
Ｃｒ合金等が最適である。またＴｉＣ−金属複合粒子の
複合形態としては、要は少なくともＴｉＣ粒子の一部が
Ｎｉ、Ｃｏ等の金属によって覆われていれば良いが、溶
射時のＴｉＣの昇華、分散を可及的に防止するために
は、ＴｉＣ粒子の全体がＮｉ、Ｃｏ等の金属によって覆
われているもの、すなわちＮｉ、Ｃｏ等の金属によって
コーティングされた粒子とすることが望ましい。またこ
のような複合粒子を製造するための具体的手段は任意で
あり、例えば加熱したＴｉＣ粒子の表面にＮｉ、Ｃｏ等
の金属溶湯を直接接触させて複合一体化したり、あるい
はＴｉＣ粉末とＮｉ、Ｃｏ等の金属粉末とを混合して造
粒して、ＴｉＣ粒子と金属とを機械的に圧着させるか、
あるいは適宜のバインダ物質を用いて接合一体化しても
良く、さらにはメッキ法等を適用することも可能であ
る。さらに、ＴｉＣ−金属複合粉末におけるＴｉＣと金
属との組成比は特に限定しないが、通常は重量比で２：
８〜８：２程度の範囲内とすることが望ましい。複合粉
末粒子中のＴｉＣの割合がこれより少なければ溶射層中
のＴｉＣ量が過少となって充分な耐摩耗性が得られない
おそれがあり、一方これより金属の割合が少ない複合粉
末粒子を作成することは実操業上は困難となることが多
い。
は、ＴｉＣとの濡れ性が良好であってしかも耐熱性も高
いものを使用することが望ましく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−
Ｃｒ合金等が最適である。またＴｉＣ−金属複合粒子の
複合形態としては、要は少なくともＴｉＣ粒子の一部が
Ｎｉ、Ｃｏ等の金属によって覆われていれば良いが、溶
射時のＴｉＣの昇華、分散を可及的に防止するために
は、ＴｉＣ粒子の全体がＮｉ、Ｃｏ等の金属によって覆
われているもの、すなわちＮｉ、Ｃｏ等の金属によって
コーティングされた粒子とすることが望ましい。またこ
のような複合粒子を製造するための具体的手段は任意で
あり、例えば加熱したＴｉＣ粒子の表面にＮｉ、Ｃｏ等
の金属溶湯を直接接触させて複合一体化したり、あるい
はＴｉＣ粉末とＮｉ、Ｃｏ等の金属粉末とを混合して造
粒して、ＴｉＣ粒子と金属とを機械的に圧着させるか、
あるいは適宜のバインダ物質を用いて接合一体化しても
良く、さらにはメッキ法等を適用することも可能であ
る。さらに、ＴｉＣ−金属複合粉末におけるＴｉＣと金
属との組成比は特に限定しないが、通常は重量比で２：
８〜８：２程度の範囲内とすることが望ましい。複合粉
末粒子中のＴｉＣの割合がこれより少なければ溶射層中
のＴｉＣ量が過少となって充分な耐摩耗性が得られない
おそれがあり、一方これより金属の割合が少ない複合粉
末粒子を作成することは実操業上は困難となることが多
い。
なお、この発明の溶射方法は、アルミニウム合金や鋳鉄
からなる基材上に直接適用しても良いが、通常は後の実
施例にも示しているように、基材の上に予め下地溶射層
例えばＮｉ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−
Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金などのＮｉ基合金
からなる下地溶射層を形成しておき、その上にこの発明
の溶射方法を適用することが望ましい。
からなる基材上に直接適用しても良いが、通常は後の実
施例にも示しているように、基材の上に予め下地溶射層
例えばＮｉ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−
Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｙ合金などのＮｉ基合金
からなる下地溶射層を形成しておき、その上にこの発明
の溶射方法を適用することが望ましい。
実施例 以下にこの発明の方法に従って溶射した実施例およびこ
の発明の範囲外の比較例を記す。
の発明の範囲外の比較例を記す。
基材として、幅6.35mm、長さ15.7mm、高さ10.0mmの寸法
のJIS FC20からなる摩耗試験用テストピースを用意し、
その基材の表面を溶剤としてのアセトンにより洗浄した
後、シヨットブラスト加工を施して表面に凹凸を形成し
た。その後プラズマ溶射装置により、Ｎｉ− 4.5wt％Ａ
ｌ合金からなるアンダーコート層を 0.1mmの厚さで形成
した。
のJIS FC20からなる摩耗試験用テストピースを用意し、
その基材の表面を溶剤としてのアセトンにより洗浄した
後、シヨットブラスト加工を施して表面に凹凸を形成し
た。その後プラズマ溶射装置により、Ｎｉ− 4.5wt％Ａ
ｌ合金からなるアンダーコート層を 0.1mmの厚さで形成
した。
一方、溶射材料として、粒径10〜50μｍのＴｉＣ粉末
と、粒径10〜50μｍのＴｉＣ−50wt％Ｃｏからなる複合
粉末とを用意し、これらを第１表の配合条件Ａ〜Ｋに示
すような種々の配合割合で混合した。なおここでＴｉＣ
−50wt％Ｃｏ複合粉末としては、ＴｉＣ粒子表面のほぼ
全面にＣｏがコーティングされたものを用いた。
と、粒径10〜50μｍのＴｉＣ−50wt％Ｃｏからなる複合
粉末とを用意し、これらを第１表の配合条件Ａ〜Ｋに示
すような種々の配合割合で混合した。なおここでＴｉＣ
−50wt％Ｃｏ複合粉末としては、ＴｉＣ粒子表面のほぼ
全面にＣｏがコーティングされたものを用いた。
上記の配合条件Ａ〜Ｋの各混合粉末を、プラズマ溶射装
置を用いて前記アンダーコート層上に溶射した。具体的
には、Ａｒ−Ｈ２混合ガスを用いて、Ａｒ流量40／mi
n、Ｈ２流量10／min、電流値 400Ａにて溶射し、また
溶射厚みは 300μｍとした。
置を用いて前記アンダーコート層上に溶射した。具体的
には、Ａｒ−Ｈ２混合ガスを用いて、Ａｒ流量40／mi
n、Ｈ２流量10／min、電流値 400Ａにて溶射し、また
溶射厚みは 300μｍとした。
各配合条件Ａ〜Ｋの混合粉末で溶射した溶射層の硬さを
調べた結果を第１表中に併せて示す。なお比較例の１つ
として、通常の粉末冶金法により得られた焼結体ＴｉＣ
について硬さを調べた結果を、記号Ｌとして第１表中に
示す。
調べた結果を第１表中に併せて示す。なお比較例の１つ
として、通常の粉末冶金法により得られた焼結体ＴｉＣ
について硬さを調べた結果を、記号Ｌとして第１表中に
示す。
また第１図に配合条件Ｃ〜Ｇのこの発明の実施例の条件
で得られた溶射層の断面状況を模式的に示し、第２図に
配合条件Ａ、すなわちＴｉＣ粉末のみを用いた比較例
（従来法）もしくはＴｉＣ粉末配合割合が過少の条件Ｂ
による溶射層の断面状況を模式的に示し、第３図に配合
条件Ｈ〜Ｋの比較例の条件すなわちＴｉＣ粉末の配合割
合が過剰であった例による溶射層の断面状況を模式的に
示す。第１図〜第３図において、１は基材、２はアンダ
ーコート層、３はこの発明の対象とするセラミック溶射
層であって、その溶射層３中の符号４はＴｉＣ相（Ｔｉ
Ｃ粉末に由来するものおよびＴｉＣ−Ｃｏ複合粉末に由
来するものの両者を含む）、５はＣｏ相（金属相）を示
す。さらに６は空孔を示す。
で得られた溶射層の断面状況を模式的に示し、第２図に
配合条件Ａ、すなわちＴｉＣ粉末のみを用いた比較例
（従来法）もしくはＴｉＣ粉末配合割合が過少の条件Ｂ
による溶射層の断面状況を模式的に示し、第３図に配合
条件Ｈ〜Ｋの比較例の条件すなわちＴｉＣ粉末の配合割
合が過剰であった例による溶射層の断面状況を模式的に
示す。第１図〜第３図において、１は基材、２はアンダ
ーコート層、３はこの発明の対象とするセラミック溶射
層であって、その溶射層３中の符号４はＴｉＣ相（Ｔｉ
Ｃ粉末に由来するものおよびＴｉＣ−Ｃｏ複合粉末に由
来するものの両者を含む）、５はＣｏ相（金属相）を示
す。さらに６は空孔を示す。
第１表に示すように、ＴｉＣ粉末の配合割合が 0〜30％
まで（記号Ａ〜Ｅ）はＴｉＣ粉末配合量の増大とともに
溶射層の硬さが大きくなるが、それ以上ＴｉＣ粉末の配
合割合が増大すれば（記号Ｆ〜Ｋ）、逆に溶射層の硬さ
が低くなり、特にＴｉＣ粉末配合割合が50％を越えるＨ
〜Ｋでは急激に溶射層の硬さが低くなる。これは、Ｔｉ
Ｃ粉末が過剰となれば、金属で包み込まれないＴｉＣ粒
子が増加してそのＴｉＣ粒子が昇華もしくは分解し、そ
の部分が第３図に示すように気孔６として溶射層３中に
残り、組織が脆くなって硬さが低下するものと考えられ
る。
まで（記号Ａ〜Ｅ）はＴｉＣ粉末配合量の増大とともに
溶射層の硬さが大きくなるが、それ以上ＴｉＣ粉末の配
合割合が増大すれば（記号Ｆ〜Ｋ）、逆に溶射層の硬さ
が低くなり、特にＴｉＣ粉末配合割合が50％を越えるＨ
〜Ｋでは急激に溶射層の硬さが低くなる。これは、Ｔｉ
Ｃ粉末が過剰となれば、金属で包み込まれないＴｉＣ粒
子が増加してそのＴｉＣ粒子が昇華もしくは分解し、そ
の部分が第３図に示すように気孔６として溶射層３中に
残り、組織が脆くなって硬さが低下するものと考えられ
る。
次に、上記の各条件Ａ〜Ｋにより溶射されたテストピー
スおよび記号Ｌの焼結ＴｉＣについて、ＬＦＷ摩擦摩耗
試験機を用いて耐摩耗性を評価した。相手材としてはSU
S-2 焼入品のリング（硬さ：Hv 720）を用いて、評価条
件は相手材リング回転数200rpm、押付荷重 150Kg、油浴
潤滑で行なった。その結果を第４図に示す。なお摩耗量
はテストピース溶射面の摩耗深さで測定した。
スおよび記号Ｌの焼結ＴｉＣについて、ＬＦＷ摩擦摩耗
試験機を用いて耐摩耗性を評価した。相手材としてはSU
S-2 焼入品のリング（硬さ：Hv 720）を用いて、評価条
件は相手材リング回転数200rpm、押付荷重 150Kg、油浴
潤滑で行なった。その結果を第４図に示す。なお摩耗量
はテストピース溶射面の摩耗深さで測定した。
第４図から明らかなように、ＴｉＣ粉末の配合割合が10
〜50％の場合（Ｃ〜Ｇ）には、ＴｉＣ焼結材（記号Ｌ）
なみの耐摩耗性が得られた。これは、第１図に示すよう
に金属（Ｃｏ）相５で包み込まれたＴｉＣ相４が表面を
含め全体に緻密分散しているため、全体の硬さではＴｉ
Ｃ焼結材に及ばないものの、ＴｉＣ本来の耐摩耗の良さ
を分散粒子で発揮させることができたためと考えられ
る。
〜50％の場合（Ｃ〜Ｇ）には、ＴｉＣ焼結材（記号Ｌ）
なみの耐摩耗性が得られた。これは、第１図に示すよう
に金属（Ｃｏ）相５で包み込まれたＴｉＣ相４が表面を
含め全体に緻密分散しているため、全体の硬さではＴｉ
Ｃ焼結材に及ばないものの、ＴｉＣ本来の耐摩耗の良さ
を分散粒子で発揮させることができたためと考えられ
る。
一方、ＴｉＣ粉末を配合しなかったＡおよびＴｉＣ配合
量が10％に満たないＢでは、ＴｉＣの含有率が少なく
て、第２図に示すようにＴｉＣの分散度合も少ないた
め、耐摩耗性も充分ではなかった。
量が10％に満たないＢでは、ＴｉＣの含有率が少なく
て、第２図に示すようにＴｉＣの分散度合も少ないた
め、耐摩耗性も充分ではなかった。
またＴｉＣ粉末の配合割合が50％を越える場合（Ｈ〜
Ｋ）では、第３図について既に説明したように、気孔６
が増加して全体の硬さが低くなるとともに組織自体も脆
くなり、耐摩耗性が劣化していた。
Ｋ）では、第３図について既に説明したように、気孔６
が増加して全体の硬さが低くなるとともに組織自体も脆
くなり、耐摩耗性が劣化していた。
発明の効果 この発明の方法によれば、耐摩耗性や耐熱性等の特性面
では優れているが溶射時に昇華・分解し易いＴｉＣを用
いてセラミックス溶射層を形成するにあたり、溶射材料
としてＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末との混合粉末
を用いて、ＴｉＣ−金属複合粉末の金属によりＴｉＣ粉
末粒子を包み込むように溶射することによってＴｉＣの
昇華、分解を防止することができ、しかもそればかりで
なく、ＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末の両者を用い
ることによって溶射層中のＴｉＣ分散量を多くし、これ
によりＴｉＣ本来の機能を充分に発揮させて優れた耐摩
耗性を有する溶射層を得ることができる。
では優れているが溶射時に昇華・分解し易いＴｉＣを用
いてセラミックス溶射層を形成するにあたり、溶射材料
としてＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末との混合粉末
を用いて、ＴｉＣ−金属複合粉末の金属によりＴｉＣ粉
末粒子を包み込むように溶射することによってＴｉＣの
昇華、分解を防止することができ、しかもそればかりで
なく、ＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末の両者を用い
ることによって溶射層中のＴｉＣ分散量を多くし、これ
によりＴｉＣ本来の機能を充分に発揮させて優れた耐摩
耗性を有する溶射層を得ることができる。
第１図はこの発明の実施例により得られた溶射層を示す
模式的な縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ比較
例により得られた溶射層を示す模式的な縦断面図、第４
図はＴｉＣ粉末配合量と溶射層の耐摩耗性との関係を示
すグラフ、第５図は従来の方法により得られた溶射層の
一例を示す模式的な縦断面図である。 １……基材、２……アンダーコート層、３……溶射層、
４……ＴｉＣ相、５……金属相（Ｃｏ相）。
模式的な縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ比較
例により得られた溶射層を示す模式的な縦断面図、第４
図はＴｉＣ粉末配合量と溶射層の耐摩耗性との関係を示
すグラフ、第５図は従来の方法により得られた溶射層の
一例を示す模式的な縦断面図である。 １……基材、２……アンダーコート層、３……溶射層、
４……ＴｉＣ相、５……金属相（Ｃｏ相）。
Claims (2)
- 【請求項１】予めＴｉＣと金属とを複合一体化した複合
粒子からなる粉末を用意しておき、この複合粒子粉末と
ＴｉＣ粉末とを、ＴｉＣ粉末が10〜50wt％を占めるよう
に混合し、その混合粉末を基材上に溶射することを特徴
とする耐摩耗性セラミックスの溶射方法。 - 【請求項２】前記複合粒子中の金属として、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上が用い
られている特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗性セラミ
ックスの溶射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061446A JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061446A JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63227757A JPS63227757A (ja) | 1988-09-22 |
| JPH0645859B2 true JPH0645859B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=13171297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62061446A Expired - Lifetime JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645859B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12050040B2 (en) | 2019-06-24 | 2024-07-30 | Guangdong Meizhi Precision-Manufacturing Co., Ltd. | Compressor liquid accumulator and compressor comprising same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0694141A (ja) * | 1991-09-24 | 1994-04-05 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 水栓バルブ部材及びその製造方法 |
| US7799111B2 (en) * | 2005-03-28 | 2010-09-21 | Sulzer Metco Venture Llc | Thermal spray feedstock composition |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP62061446A patent/JPH0645859B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12050040B2 (en) | 2019-06-24 | 2024-07-30 | Guangdong Meizhi Precision-Manufacturing Co., Ltd. | Compressor liquid accumulator and compressor comprising same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63227757A (ja) | 1988-09-22 |
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