JPH0730364B2 - Method for producing surface-coated metal - Google Patents

Method for producing surface-coated metal

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JPH0730364B2
JPH0730364B2 JP63315059A JP31505988A JPH0730364B2 JP H0730364 B2 JPH0730364 B2 JP H0730364B2 JP 63315059 A JP63315059 A JP 63315059A JP 31505988 A JP31505988 A JP 31505988A JP H0730364 B2 JPH0730364 B2 JP H0730364B2
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JP
Japan
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coating layer
metal
hot
powder
isostatic pressing
Prior art date
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JP63315059A
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Japanese (ja)
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JPH02163306A (en
Inventor
明博 宮坂
洋之 小川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は表面被覆金属の製造方法に係り、さらに詳しく
は耐食性,耐高温腐食性,耐酸化性,耐摩耗性などの特
性を有する層で金属の表面を被覆する方法に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a surface-coated metal, and more particularly, to a layer having characteristics such as corrosion resistance, high temperature corrosion resistance, oxidation resistance, and wear resistance. The present invention relates to a method of coating a metal surface.

[従来の技術] 近年、産業の進歩と技術の発展により材料はますます厳
しい環境で使用されるようになってきた。例えば、エネ
ルギー資源開発では生産流体中に硫化水素や炭酸ガスを
多量に含む石油や天然ガス(いわゆるサワーオイルやサ
ワーガス)が開発されているが、開発に使用される油井
管やラインパイプなどの材料として低合金鋼では腐食や
割れを起こすため、ハステロイC-276やインコネル625
(いずれも商品名)といったニッケル合金が既に使用さ
れている。しかし、これら合金は非常に高価であること
が大きな難点である。従って、構造材の表面にのみこれ
ら合金を合わせ材として使用し、強度は下地の金属(例
えば低合金鋼)で確保するいわゆるクラッド鋼の使用が
考えられた。
[Prior Art] In recent years, materials have come to be used in increasingly severe environments due to industrial progress and technological development. For example, in energy resource development, petroleum and natural gas (so-called sour oil and sour gas) containing a large amount of hydrogen sulfide and carbon dioxide in the production fluid have been developed, but materials for oil well pipes and line pipes used for the development As low-alloy steel causes corrosion and cracking, Hastelloy C-276 and Inconel 625
Nickel alloys such as (both are trade names) have already been used. However, the major drawback is that these alloys are very expensive. Therefore, it has been considered to use so-called clad steel in which these alloys are used as a laminated material only on the surface of the structural material and the strength is secured by the underlying metal (for example, low alloy steel).

クラッド鋼はその形状が管の場合には継目無管或いは溶
接管として、形状が板の場合には圧延板として種々の製
造方法が確立または提案されている。しかし、いずれも
製造プロセスが複雑で歩留りが悪いという難点に加え
て、ハステロイC-276やインコネル625といったニッケル
合金を合わせ材とするクラッド鋼、なかでもクラッド鋼
管は製造が非常に困難であって未だ実用化されていな
い。本発明者等の研究によればその理由は、これら合金
の熱間加工時の変形抵抗が母材となる低合金鋼や炭素鋼
のそれに比べて著しく大きいため、熱間圧延などの通常
の製造プロセスでは合わせ材と母材とを均一に加工でき
ず、両金属が独立に変形するので接合することが難しい
ことにあると考えられる。
Various manufacturing methods have been established or proposed for the clad steel as a seamless pipe or a welded pipe when the shape thereof is a tube, and as a rolled plate when the shape is a plate. However, in addition to the problems that the manufacturing process is complicated and the yield is poor, clad steel with nickel alloy such as Hastelloy C-276 and Inconel 625, in particular, clad steel pipe is very difficult to manufacture, yet It has not been put to practical use. According to the research conducted by the present inventors, the reason is that the deformation resistance of these alloys during hot working is significantly larger than that of the low alloy steel or carbon steel used as the base material, so that ordinary manufacturing such as hot rolling is performed. It is considered that the joining material and the base material cannot be uniformly processed in the process, and the two metals are independently deformed, so that it is difficult to join them.

一方、バルブのスピンドル部や往復動型ポンプのピスト
ンおよびシリンダーなどの摺動部、あるいはスラリー輸
送用パイプといった部材では耐摩耗性が必要であるた
め、例えばステライト合金(商品名)などが、肉盛ある
いは溶射されて使用されている。さらに、高温で使用さ
れる圧力容器や鋼管には例えばNi-Cr合金やNi-Cr-Al-Y
合金やCo-Cr-Al-Y合金といった耐酸化性材料が、肉盛あ
るいは溶射によって被覆される場合がある。しかし、こ
れらはいずれも最終製品に対して肉盛あるいは溶射され
るため非常にコストの高いものとなっている。加えて、
小径パイプの内面といった狭い部分には被覆できないと
言う難点を有している。
On the other hand, the spindle part of valves, sliding parts such as pistons and cylinders of reciprocating pumps, and members such as pipes for slurry transportation require wear resistance, so for example, stellite alloy (trade name), etc. Alternatively, it is sprayed and used. Furthermore, for pressure vessels and steel pipes used at high temperatures, for example, Ni-Cr alloy or Ni-Cr-Al-Y
Oxidation resistant materials such as alloys and Co-Cr-Al-Y alloys may be overlaid or spray coated. However, these are all very expensive because they are built up or sprayed onto the final product. in addition,
It has a drawback that it cannot cover a narrow portion such as the inner surface of a small diameter pipe.

ところで、熱間静水圧プレス法は従来からよく知られた
技術であって、この方法を利用したクラッド製品の提案
もなされている。例えば、特開昭61-223106号公報に
は、高合金粉末を粉末の固相線温度以上に加熱すると共
にガス加圧して能率よく高合金クラッド製品を製造する
方法が開示されている。しかし、この方法をはじめとし
て従来報告ないしは提案されている熱間静水圧プレス法
を利用したクラッド製品の製造方法は何れも最終製品に
被覆するものであったため、コストが高く、かつ大型製
品や長尺品(例えば12m長さ)の製造はできないという
難点を有していた。
By the way, the hot isostatic pressing method is a well-known technique from the past, and proposals for clad products using this method have been made. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-223106 discloses a method of efficiently producing a high alloy clad product by heating the high alloy powder to a temperature above the solidus temperature of the powder and pressurizing with a gas. However, all of the previously reported or proposed methods for producing clad products using the hot isostatic pressing method, such as this method, cover the final product, resulting in high cost and large or long products. There was a drawback that it was not possible to manufacture a length product (for example, a length of 12 m).

また、特開昭61-190007号公報および特開昭61-190008号
公報には、それぞれ厚肉の可鍛性金属円筒およびこれと
径を異にする薄肉金属円筒によって構成されるカプセル
内に粉末を充填して密閉し、これを冷間等方静水圧によ
って加圧して、粉末を圧縮してビレットを作り、これを
熱間押出し加工する方法、また、同心円筒状をなす内外
2重壁を有するゴムまたは類似物質の容器内に、可鍛性
金属の円筒材料を一方の容器壁に密着させて収容すると
共に、他方の容器壁と上記円筒材料との間に粉末材料を
充填して密閉し、これを冷間等方静水圧によって加圧
し、この容器から取り出した材料をビレットとして熱間
押出しする方法が開示されている。これらの方法によっ
ても、前述したハステロイC-276やインコネル625といっ
たニッケル合金等の変形抵抗の大きな材料の被覆層を形
成して熱間加工した場合、母材との密着が弱いため母材
からの剥離や被覆層の割れの発生という難点は解消され
るものではない。
Further, JP-A-61-190007 and JP-A-61-190008 disclose powders in capsules composed of a thick-walled malleable metal cylinder and a thin-walled metal cylinder having a different diameter. And then sealed, cold isotropic hydrostatic pressure is applied to compress the powder into a billet, which is hot extruded, and the concentric cylindrical inner and outer double walls are In a container of rubber or similar substance having, a malleable metal cylindrical material is housed in close contact with one container wall, and a powder material is filled and sealed between the other container wall and the cylindrical material. There is disclosed a method of pressurizing this by cold isostatic pressure and hot extruding a material taken out from this container as a billet. Also by these methods, when a coating layer of a material having a large deformation resistance such as a nickel alloy such as Hastelloy C-276 or Inconel 625 described above is formed and hot-worked, the adhesion with the base material is weak, so that The difficulties of peeling and cracking of the coating layer cannot be eliminated.

これに対して本発明者らは、特願昭62-69127号,特願昭
62-74484号,特願昭62-74485号および特願昭63-40644号
において、金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他種
金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧プ
レス(HIP)によって被覆層として形成せしめた後に、
熱間加工を施して延伸する方法、さらに被覆層として形
成せしめた後に溶体化処理を施して熱間加工を施して延
伸する方法、あるいは均熱処理を加えた後直ちに熱間加
工を施して延伸する方法などを提案している。
On the other hand, the present inventors have proposed Japanese Patent Application No. 62-69127 and Japanese Patent Application No.
In Japanese Patent Application No. 62-74484, Japanese Patent Application No. 62-74485 and Japanese Patent Application No. 63-40644, a powder of another metal is applied to the surface of a metal material at a gas pressure below the solidus temperature of the other metal. After forming as a coating layer by hot isostatic pressing (HIP),
A method of performing hot working and stretching, a method of forming a coating layer and then subjecting to solution treatment and hot working, or a method of performing hot working and then immediately performing hot working and stretching. I am proposing methods.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、耐食性,耐高温腐食性,耐酸化性,耐摩耗性
など表面被覆が目的とする特性を母材に具備せしめた材
料を、安価にかつ容易に製造する方法を提供するもので
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention makes it possible to easily and inexpensively use a material in which a base material is provided with the characteristics desired for surface coating such as corrosion resistance, high temperature corrosion resistance, oxidation resistance, and wear resistance. A method of manufacturing is provided.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは上記の目的を達成するべく、その後も種々
実験と検討を重ねた結果、ついに被覆層の形成に使用す
る他種金属の粉末の粒度が熱間静水圧プレス後の熱間加
工性に著しい影響を及ぼすことを見出した。そこで本発
明者らは他種金属の粉末の粒度を様々に変えて熱間静水
圧プレスした被覆素材を製造し、続いて熱間加工を行な
った。本発明者らが検討した結果によれば、他種金属の
粉末の粒度があまりに大きすぎると、たとえ熱間静水圧
プレスによって被覆層として形成せしめた素材であって
も熱間加工時に被覆層が割れる場合があること、かかる
割れは他種金属の粉末の粒度として300μm以下のもの
を大部分、具体的には重量分率として95%以上とすれば
防止できること、かつ74μm以下のものを重量分率とし
て65%以上とすればさらに安定して被覆層と母材金属と
を同時かつ均一に熱間加工できることがわかった。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted various experiments and investigations to achieve the above object, and as a result, finally, the particle size of the powder of the other metal used for forming the coating layer is not high. It was found that the hot workability after hot isostatic pressing was significantly affected. Therefore, the present inventors manufactured a coating material that was hot isostatically pressed by changing the particle size of the powder of another kind of metal in various ways, and subsequently performed hot working. According to the results of studies by the present inventors, if the particle size of the powder of the other metal is too large, the coating layer is formed during hot working even if the material is formed as a coating layer by hot isostatic pressing. There is a possibility of cracking, such cracks can be prevented by mostly using powders of other metals with a particle size of 300 μm or less, specifically 95% or more by weight fraction, and those with a particle size of 74 μm or less by weight. It has been found that when the ratio is 65% or more, the coating layer and the base metal can be hot-worked simultaneously and uniformly.

さらに本発明者らは熱間静水圧プレスした被覆層の性状
についても詳細に検討した結果、熱間静水圧プレス後に
おける被覆層内の空孔率が0.5%以下である場合には、
被覆層と母材金属とを同時かつ均一に熱間加工すること
が一段と容易になることを見出した。
Furthermore, as a result of detailed examination of the properties of the coating layer subjected to hot isostatic pressing by the present inventors, when the porosity in the coating layer after hot isostatic pressing is 0.5% or less,
It has been found that it becomes much easier to hot work the coating layer and the base metal simultaneously and uniformly.

本発明は上記の知見に基づいてなされたものでその要旨
とするところは、金属素材の表面に、他種金属の粉末を
該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静
水圧プレスによって被覆層として形成せしめた後に、熱
間加工を施して延伸する方法において、他種金属の粉末
として粒度が300μm以下の粒子の重量分率が95%以上
であってかつ粒度が74μm以下の粒子の重量分率が65%
以上である粉末を使用して被覆層を形成せしめること、
さらに好ましくは上記熱間静水圧プレス後における被覆
層内の空孔率が0.5%以下であることを特徴とする表面
被覆金属の製造方法にある。
The present invention has been made on the basis of the above findings, and the gist thereof is that a powder of another metal is applied on the surface of a metal material at a gas pressure below the solidus temperature of the other metal. In the method of forming a coating layer by isostatic pressing, and then subjecting it to hot working and stretching, the weight fraction of particles having a particle size of 300 μm or less as a powder of another metal is 95% or more and the particle size is 74 μm. 65% by weight of the following particles
Forming a coating layer using the above powder,
More preferably, the method for producing a surface-coated metal is characterized in that the porosity in the coating layer after the hot isostatic pressing is 0.5% or less.

ここで「母材」となる金属素材及び「合わせ材」となる
他種金属の種類については格別に制限されるものではな
く、例えば金属素材としては炭素鋼,低合金鋼,ステン
レス鋼,ニッケル及びニッケル合金,コバルト及びコバ
ルト合金,チタン及びチタン合金などが挙げられる。一
方、他種金属としては耐食性,耐高温腐食性,耐酸化
性,耐摩耗性などの機能のうち、必要な機能に応じて選
択すればよく、例えばハステロイ,ステライト,Ni-Cr合
金,ステンレス鋼,Fe基超合金,ニッケル及びニッケル
合金,コバルト及びコバルト合金,チタン及びチタン合
金などを挙げることができる。
Here, the types of the metal material as the “base material” and the other metal as the “laminating material” are not particularly limited, and examples of the metal material include carbon steel, low alloy steel, stainless steel, nickel and Examples include nickel alloys, cobalt and cobalt alloys, titanium and titanium alloys. On the other hand, other metals may be selected from the functions such as corrosion resistance, high temperature corrosion resistance, oxidation resistance, and wear resistance according to the required function. For example, hastelloy, stellite, Ni-Cr alloy, stainless steel. , Fe-based superalloys, nickel and nickel alloys, cobalt and cobalt alloys, titanium and titanium alloys, and the like.

[発明の詳細] 以下本発明を詳細に説明する。[Details of the Invention] The present invention will be described in detail below.

まず本発明においては金属素材の表面に、他種金属の被
覆層を熱間静水圧プレス(以下HIPと略す)によって形
成せしめるのであるが、他種金属は粉末を用いて、例え
ば第1図に示す要領で金属素材1と他種金属粉末2とを
カプセル3内に充填・密閉し、次いで熱間静水圧プレス
して他種金属粉末を被覆層として形成せしめると同時に
被覆層と素材金属とを金属結合させることができ、接合
界面には充分な接合強度を持たせることができる。この
時、次の工程で良好に熱間加工するためには、被覆層の
熱間加工性を確保しなければならないが、そのためには
他種金属粉末の粒度として300μm以下の粒子の重量分
率が95%以上であってかつ粒度が74μm以下の粒子の重
量分率が65%以上である粉末を使用しなければならな
い。ここでいう粒度とは標準ふるいの規格でいうメッシ
ュに対応したもので、300μmは50メッシュ、74μmは2
00メッシュを指す。
First, in the present invention, a coating layer of another kind of metal is formed on the surface of the metal material by hot isostatic pressing (hereinafter abbreviated as HIP). The other kind of metal is powdered, for example, as shown in FIG. As shown, the metal material 1 and the other-type metal powder 2 are filled and sealed in the capsule 3, and then hot isostatic pressing is performed to form the other-type metal powder as a coating layer, and at the same time, the coating layer and the material metal are separated. Metal bonding can be performed, and sufficient bonding strength can be provided at the bonding interface. At this time, in order to satisfactorily hot work in the next step, it is necessary to secure the hot workability of the coating layer. For that purpose, the weight fraction of particles having a particle size of 300 μm or less as the particle size of the other metal powder is required. A powder having a particle size of 95% or more and a weight fraction of particles having a particle size of 74 μm or less of 65% or more must be used. The particle size referred to here corresponds to the mesh referred to in the standard of the standard sieve, 300 mesh is 50 mesh, 74 μm is 2 mesh.
It refers to 00 mesh.

一方、より優れた熱間加工性を被覆層に付与するために
は、熱間静水圧プレス後の被覆層内に存在する空孔をで
きるだけ少なくしなければならず、空孔率として0.5%
以下としなければならない。ここで、空孔率は体積率あ
るいは断面内の面積率で表わされる。
On the other hand, in order to impart more excellent hot workability to the coating layer, it is necessary to minimize the number of pores present in the coating layer after hot isostatic pressing, and the porosity is 0.5%.
Must be: Here, the porosity is represented by the volume ratio or the area ratio in the cross section.

HIPにおいては密閉容器内を真空にすることが重要であ
り、容器内の真空の圧力は1×10-3Torrより低いことが
好ましい。また、HIPは充分高い温度と圧力で充分長い
時間行なうことが重要である。
In HIP, it is important to create a vacuum in the closed container, and the pressure of the vacuum in the container is preferably lower than 1 × 10 −3 Torr. Also, it is important that HIP is performed at a sufficiently high temperature and pressure for a sufficiently long time.

HIP温度は母材金属と合わせ材金属の種類によって異な
るが、熱間加工性を良好に保つためには両方の金属の固
相線温度より低い温度でなけばならない。それは、固相
線温度を超えると冷却時に成分元素の偏析を生じ、次の
工程に於ける熱間加工性が著しく低下するからである。
ただし、HIP時間を短縮するには、上記温度範囲内で出
来るだけ高い温度とすることが有効である。一方、HIP
圧力は高いほどHIP温度・時間を減少できる。
The HIP temperature depends on the types of base metal and laminated metal, but in order to maintain good hot workability, the HIP temperature must be lower than the solidus temperature of both metals. This is because if the solidus temperature is exceeded, segregation of the component elements will occur during cooling, and the hot workability in the next step will be significantly reduced.
However, in order to shorten the HIP time, it is effective to set the temperature as high as possible within the above temperature range. On the other hand, HIP
Higher pressure can reduce HIP temperature and time.

次に本発明においては被覆層形成後熱間加工を行なう
か、或は上記被覆層形成後均熱処理を加えた後直ちに熱
間加工を行うか、若しくは上記被覆層形成後溶体化処理
を施した後に熱間加工を行うのであるが、上記の条件で
被覆層を形成した場合には複合材であっても通常と同様
にして熱間加工することができる。本発明における熱間
加工の目的は被覆した金属素材を延伸することによって
長尺の表面被覆金属を製造したり、或いは複雑な形状の
表面被覆金属を製造することに有り、製品の形状に応じ
て熱間圧延、熱間鍛造、熱間押出などの熱間加工法を適
用することができる。
Next, in the present invention, hot working is performed after forming the coating layer, or hot working is performed immediately after soaking after the formation of the coating layer, or solution treatment is performed after forming the coating layer. Although hot working is carried out later, when the coating layer is formed under the above conditions, even a composite material can be hot worked as usual. The purpose of hot working in the present invention is to produce a long surface-coated metal by stretching a coated metal material, or to produce a surface-coated metal having a complicated shape, depending on the shape of the product. Hot working methods such as hot rolling, hot forging, and hot extrusion can be applied.

尚、本発明において熱間加工とは母材である金属素材及
び合わせ材である被覆金属が成型等の目的で通常加工さ
れる温度範囲での加工を指すが、加工温度の選定に際し
ては母材及び被覆層の両方に対して適切な温度を選定す
る必要がある。
In the present invention, hot working refers to working in a temperature range in which a metal material as a base material and a coated metal as a laminated material are normally processed for the purpose of molding or the like. It is necessary to select an appropriate temperature for both the coating layer and the coating layer.

本発明においては金属素材の形状が板或いはパイプの場
合には被覆層を一つの面、例えば板の上面、パイプの内
面、パイプの外面としても良く、両面即ち板の上・下両
面、パイプの内・外両面とすることも可能である。製品
が使用される状況に応じて、一面あるいは両面のうち適
切なほうを選択すれば良い。
In the present invention, when the shape of the metal material is a plate or a pipe, the coating layer may be one surface, for example, the upper surface of the plate, the inner surface of the pipe, the outer surface of the pipe. It is also possible to have both inside and outside. Depending on the situation in which the product is used, one side or both sides may be selected appropriately.

その他熱間加工を行なった後に、例えば母材の強度、靱
性等を調質する目的で行なう焼き入れ、焼き戻し、焼き
ならし等の熱処理、被覆層の耐食性を更に改善させる目
的で行なう溶体化熱処理や焼き鈍し等の熱処理、製品の
形状を調整するなどの目的で行なう冷間加工など必要に
応じてさらに他の加工を加えることもできる。いずれも
必要な強度、靱性、耐食性等に応じて選択することがで
きる。
Others After hot working, heat treatment such as quenching, tempering, normalizing, etc. for the purpose of adjusting the strength, toughness, etc. of the base material, solution treatment for the purpose of further improving the corrosion resistance of the coating layer Other processes such as heat treatment and heat treatment such as annealing, and cold working performed for the purpose of adjusting the shape of the product can be further added if necessary. Any of them can be selected according to the required strength, toughness, corrosion resistance and the like.

本発明は腐食性物質に対する抵抗を必要とする製品、高
温酸化に対する抵抗を必要とする製品及び耐摩耗性を必
要とする製品などを製造するために応用することがで
き、例えば管,容器,板および棒など種々の形状に応用
することができる。あるいはさらに成形、溶接などを行
なって製品を製造するための素材として使用することも
可能であることはいうまでもない。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to manufacture products that require resistance to corrosive substances, products that require resistance to high temperature oxidation, and products that require wear resistance, such as pipes, containers, and plates. It can be applied to various shapes such as a rod and a rod. Alternatively, it goes without saying that it can also be used as a raw material for producing a product by performing molding, welding, or the like.

以下に本発明の実施例について説明する。Examples of the present invention will be described below.

[実施例] 第1表に示す材料及び製造条件で熱間加工に供する素材
を製造した。ここで、本発明例No1〜3は中空ビレット
の内面に被覆層を形成した例、本発明例No4〜6は中空
ビレットの内外面に被覆層を形成した例、本発明例No7,
8はスラブの上面に被覆層を形成した例、本発明例No9,1
0はスラブの両面に被覆層を形成した例である。いずれ
も被覆層用の合金粉末を熱間静水圧プレスによって金属
素材の表面に被覆層として形成せしめた。各々の形状を
第2図,第3図,第4図及び第5図にそれぞれ示す。第
2図は中空ビレット4の内面に被覆層5を形成した例で
ある。第3図は中空ビレット4の内面及び外面に被覆層
5を形成した例である。第4図はスラブ6の上面に被覆
層5を形成した例である。第5図はスラブ6の上面及び
下面に被覆層5を形成した例である。
[Examples] Materials used for hot working were manufactured under the materials and manufacturing conditions shown in Table 1. Inventive Examples No. 1 to 3 are examples in which a coating layer is formed on the inner surface of the hollow billet, and Inventive Examples No. 4 to 6 are examples in which a coating layer is formed on the inner and outer surfaces of the hollow billet, Inventive Example No. 7,
8 is an example of forming a coating layer on the upper surface of the slab, the present invention example No. 9,1
0 is an example in which the coating layers are formed on both sides of the slab. In each case, the alloy powder for the coating layer was formed as a coating layer on the surface of the metal material by hot isostatic pressing. Each shape is shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, respectively. FIG. 2 shows an example in which the coating layer 5 is formed on the inner surface of the hollow billet 4. FIG. 3 shows an example in which the coating layer 5 is formed on the inner surface and the outer surface of the hollow billet 4. FIG. 4 shows an example in which the coating layer 5 is formed on the upper surface of the slab 6. FIG. 5 shows an example in which the coating layer 5 is formed on the upper surface and the lower surface of the slab 6.

一方、比較例No11〜13はいずれも合金粉末を熱間静水圧
プレス法によって中空ビレットの内面に被覆層として形
成せしめた例であり、また比較例No14,15は他種金属と
して管あるいは板を用いて組み立てビレットあるいは組
み立てスラブを製造した後に熱間加工する従来法であ
る。
On the other hand, Comparative Examples Nos. 11 to 13 are examples in which alloy powder is formed as a coating layer on the inner surface of the hollow billet by the hot isostatic pressing method, and Comparative Examples Nos. 14 and 15 are pipes or plates as another kind of metal. This is a conventional method in which an assembled billet or an assembled slab is manufactured by using it and then hot working.

尚、熱間加工としてビレットでは熱間押出を、スラブで
は熱間圧延を行なった。
As the hot working, the billet was hot extruded and the slab was hot rolled.

次にこれらの材料を第2表に示す条件で熱間加工して表
面被覆金属を製造した。その結果を第2表に合わせて示
す。また良好に熱間加工できたものについては、各種試
験を行なった結果も併せて第2表に示した。第2表で曲
げ試験はJIS G 0601およびJIS Z 3124に準じて行ない、
超音波探傷試験はJIS G 0601およびJIS Z 3124に準じて
行なった。
Next, these materials were hot worked under the conditions shown in Table 2 to produce a surface-coated metal. The results are also shown in Table 2. Table 2 also shows the results of various tests for those which could be satisfactorily hot worked. In Table 2, the bending test is performed according to JIS G 0601 and JIS Z 3124.
The ultrasonic flaw detection test was performed according to JIS G 0601 and JIS Z 3124.

第2表のうち比較例であるNo11〜13はいずれも被覆層に
微小割れを生じている。また比較例のNo14,15は金属素
材(母材)と他種金属(合わせ材)とが均一に加工され
ず、ましてや両者を接合することもできなかったもので
ある。
Comparative Examples No. 11 to 13 in Table 2 all have microcracks in the coating layer. In Comparative Examples Nos. 14 and 15, the metal material (base material) and the other kind of metal (laminating material) were not processed uniformly, let alone joining them.

これに対して本発明に従って製造した例No1〜10の各材
料は曲げ試験特性に優れており、超音波探傷試験でも非
接合部などの欠陥は全く検出されなかった。また、熱間
加工後の断面のミクロ観察結果から、被覆層には気孔は
全くなく、かつ均一で良好な接合界面が得られているこ
とが確かめられた。
On the other hand, the materials of Examples No. 1 to 10 produced according to the present invention had excellent bending test characteristics, and defects such as non-bonded portions were not detected at all in the ultrasonic flaw detection test. From the results of microscopic observation of the cross section after hot working, it was confirmed that the coating layer had no pores and a uniform and good bonding interface was obtained.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば優れた特性を有する表
面被覆金属の製造が可能であり、産業の発展に貢献する
ところ極めて大である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to produce a surface-coated metal having excellent properties, which is extremely large in contributing to the development of industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は金属素材の表面に他種金属の被覆層を形成する
ための熱間静水圧プレスにおける充填要領を示す図であ
る。第2図,第3図,第4図及び第5図は何れも本発明
方法に従う加工素材の積層要領を示す断面図である。 1……金属素材、2……他種金属粉末、3……カプセ
ル、4……中空ビレット、5……被覆層、6……スラ
ブ。
FIG. 1 is a diagram showing a filling procedure in a hot isostatic press for forming a coating layer of another metal on the surface of a metal material. 2, 3, 4, and 5 are sectional views showing the outline of stacking the processing materials according to the method of the present invention. 1 ... Metal material, 2 ... Other metal powder, 3 ... Capsule, 4 ... Hollow billet, 5 ... Coating layer, 6 ... Slab.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他
種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷する熱間静水圧
プレスによって被覆層として形成せしめた後に、熱間加
工を施して延伸する方法において、他種金属の粉末とし
て粒度が300μm以下の粒子が重量分率が95%以上であ
ってかつ粒度が74μm以下の粒子の重量分率が65%以上
である粉末を使用して被覆層を形成せしめることを特徴
とする表面被覆金属の製造方法。
1. A metal material powder is formed as a coating layer on the surface of a metal material by a hot isostatic pressing in which a gas pressure is applied at a temperature below the solidus temperature of the other metal, and then hot working is performed. In the method of subjecting to stretching, a powder having a particle size of 300 μm or less having a weight fraction of 95% or more and a particle size of 74 μm or less having a weight fraction of 65% or more is used as a powder of another metal. A method for producing a surface-coated metal, comprising forming a coating layer using the same.
【請求項2】熱間静水圧プレス後における被覆層内の空
孔率が0.5%以下である請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the porosity in the coating layer after hot isostatic pressing is 0.5% or less.
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