JPH0772315B2 - ハロゲンガスに対する耐食性に優れた高耐摩耗合金とその製造方法 - Google Patents

ハロゲンガスに対する耐食性に優れた高耐摩耗合金とその製造方法

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JPH0772315B2
JPH0772315B2 JP62246289A JP24628987A JPH0772315B2 JP H0772315 B2 JPH0772315 B2 JP H0772315B2 JP 62246289 A JP62246289 A JP 62246289A JP 24628987 A JP24628987 A JP 24628987A JP H0772315 B2 JPH0772315 B2 JP H0772315B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F26/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F26/02Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a single or double bond to nitrogen

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高耐摩耗合金に係り、例えば、弗素樹脂などの
プラスチックやゴム等の可塑物の射出成形機及び押出機
用のシリンダー材料に好適で、特にハロゲンガスに対す
る耐食性に優れた高耐摩耗合金とその製造方法に関する
ものである。
(従来の技術) 一般に、弗素樹脂等々のプラスチック或いはゴム等の可
塑物の避出成形や押出し成形では、加熱された可塑物を
シリンダー内に充填してプランジャーにより加圧し成形
されるが、シリンダー部材としては、かなりの高温条件
下で成形作業が行われ、且つ加熱された樹脂等の可塑物
中のスルホン基よりSが発生した或いはハロゲン等の腐
食ガスが発生するため、耐摩耗性と共に耐食性の優れた
材料を用いる必要がある。
従来より、この種のシリンダー部材には自溶性の耐摩耗
Ni基合金が一般的に用いられており、これを遠心鋳造法
によってシリンダー内にライニングして利用されてい
る。また、利用態様は異なるが、耐食性の優れたNi−Mo
−Cr合金も用いられており、この合金からなる素材を塑
性加工によってシリンダーに成形されている。
しかし乍ら、前者の自溶性耐摩耗合金の場合、耐摩耗性
は優れているものの、腐食ガスに対する耐食性が充分で
なく、特にハロゲンガスのうちでも腐食性の強い弗素ガ
スに対する耐食性が極めて悪いという問題がある。一
方、後者のNi−Mo−Cr合金は、耐食性は良好であるもの
の、耐摩耗性が不充分である。このようにいずれの合金
も耐食性、耐摩耗性の双方を満足できる材料とは云えな
い。
(発明が解決しようとする問題点) そこで、本発明者は、これらの問題を解決するために、
苛酷な使用条件にも充分耐え得る高耐食性、高耐摩耗性
の金金として、先に特願昭62−139278号を提案した。本
合金は、Si:1.0〜3.5%、B:0.5〜6.0%、Cr:14〜24%、
Mo:14〜35%及びCu:0.4〜4.0%を含み、残部が実質的に
Niからなる組成のものである。特にMoを20%以上含む本
合金は、ビッカース硬さが600を超えるため、弗素樹脂
などにガラス繊維、炭素繊維などを添加して強化した複
合材料の射出及び押出し成形に用いても、充分な耐摩耗
性を発揮できる。
しかし乍ら、本合金でMoを20%以上含むものは、ガスア
トマイズ法によって合金粉末を製造する際、溶湯の粘性
が高いためにアトマイズ操業が容易ではなく、焼結性及
び組織の均一性に優れた微粉末の収率が低下するという
問題があった。
本発明は、かゝる状況に鑑みてなされたものであって、
特にハロゲンガスに対する耐食性に優れ、しかも樹脂に
ガラス、炭素繊維などを添加し強化した複合材料の射出
成形、押出し成形に用いても高耐摩耗性を有する合金を
提供し、また該合金の製造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) 上記目的を達成するため、本発明者は、先に提案した高
耐食性、高耐摩耗性Ni基合金の優れた特性を維持しつ
つ、かつガスアトマイズ法による製造上の問題を解決し
得る方策を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果、上記Ni
基合金を母合金粉末とし、これにWC粉末を混合し焼結す
るならば、Moを20%以下含む場合であっても、ガスアト
マイズ法により得られる母合金粉末の性状に特別な配慮
をする必要がなく、容易に合金を製造でき、耐食性を損
なわずに高耐摩耗性を具備できることを見い出し、本発
明をなしたものである。
すなわち、本発明に係る耐食性の優れた高耐摩耗合金
は、Si:0.59〜3.19%、B:0.29〜5.46%、Cr:8.26〜21.8
4%、Mo:8.26〜31.85%、Cu:0.23〜3.64%、W:8.40〜3
8.40及びC:0.55〜2.50%を含み、残部が実質的にNiから
なり、前記W及びCがWC粉末として9〜41%分散された
焼結体からなることを特徴とするものである。
また、上記合金の製造方法に係る本発明は、Si:1.0〜3.
5%、B:0.5〜6.0%、Cr:14〜24$、Mo:14〜35%及びCu:
0.4〜4.0%を含み、残部が実質的にNiからなる母合金粉
末に、WC粉末を9〜41%の割合で添加混合した後、焼結
することにより、Si:0.59〜3.19%、B:0.29〜5.46%、C
r:8.26〜21.84%、Mo:8.26〜31.85%、Cu:0.23〜3.64
%、W:8.40〜38.40及びC:0.55〜2.50%を含み、残部が
実質的にNiからなり、WC粉末が分散された焼結合金を得
ることを特徴とするものである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
まず、本発明合金の最終組成の化学成分限定理由は以下
のとおりである。
なお、母合金粉末として先に提案した合金を利用する関
連から、母合金の成分と同一の成分に関しては母合金の
成分範囲により限定される。
Si: Siは合金表面に緻密なSiO2の皮膜を形成して凝着摩耗を
抑止する作用があり、また母合金溶湯の流動性を高め、
脱酸剤としても有効な元素である。これらの効果を発揮
させるためには母合金中のSi量の下限を考慮して少なく
とも0.59%以上のSi量を必要とする。しかし、3.19%を
超えると硅化物を生成し、靭性に悪影響を及ぼすので、
Si量は母合金のSi量を考慮して0.59〜3.19%の範囲とす
る。
B: BはNi、Cr、Moと硬質の硼化物を形成して耐摩耗性、特
にアブレシブ摩耗の向上に寄与する元素である。これら
の作用を効果的に発揮させるためには、Bを0.29%以上
含有させる必要がある。しかし、5.46%を超えると合金
の靭性の低下を招くので、B量は母合金のB量を考慮し
て0.29〜5.46%の範囲とする。
Cr: Crは合金を不動態化させ、硝酸などの酸化性雰囲気に対
する耐食性を増大させる作用を有するが、不動態化させ
るための臨界値は14%以上であるので、少なくとも14%
以上のCr量が必要であり、また、CrはBと共に硬質の硼
化物を形成して耐摩耗性向上に寄与する作用がある。し
かし、24%を超えると弗酸などの還元性雰囲気に対する
腐食抵抗の低下を招くようになる。したがって、Cr量は
14〜24%の範囲とする必要があるが、母合金中のCr量が
この範囲であるので、WC粉末混合による希釈から、Cr量
は8.26〜21.84%とする。
Mo: Moは弗酸などの還元性雰囲気に対する腐食抵抗を増大さ
せる作用があり、耐孔食性を損なわないようにするため
に8.26%以上のMo量が必要である。また、MoはCrと同
様、Bと共に硬質な硼化物を形成して耐摩耗性向上に寄
与する作用がある。しかし、31.85%を超えると脆弱な
金属間化合物を形成し、耐食性の低下をもたらすので好
ましくない。したがって、Mo量は母合金のMo量を考慮し
て8.26〜31.85%の範囲とする。
Cu: Cuはマトリックスに固溶し、耐食性の向上に著しく寄与
する元素である。硼化物相のようなセラミックス粒子を
マトリックスに分散させた場合、腐食電位の卑なマトリ
ックスがアノードとなり、貴なセラミックス粒子がカソ
ードとなり、局部電池が形成されるために、マトリック
スが優先腐食される。そのため、セラミックス粒子のよ
うな第2層を分散させた場合、マトリックスの電位を上
昇させ、耐食性を高めなければならない。この問題を解
決するために、本発明者が研究した結果、Cuが有効にマ
トリックスの電位を上昇させ、耐食性を向上させること
を見出した。この効果を有効に発揮させるためには0.23
%以上のCu量が必要である。しかし、3.64%を超えて添
加しても、効果は飽和し、むしろ合金が軟化して耐摩耗
性を低下させるので好ましくない。したがってCu量は0.
23〜3.64%の範囲とする。
W、C: WCは、前述のNi基合金の母合金粉末に混合分散させる硬
質相であり、耐食性を損なうことなく耐摩耗性を向上さ
せることができる。硬質相としてはTiC、TiB2、Cr2O3
ど他のセラミックス粉粒体もあるが、WCはこれらに比較
してハロゲンに対する耐食性が優れている利点がある。
W及びCは、WCとして添加する関係から原子量割合で配
合し、Wは8.40〜38.40%、Cは0.55〜2.50%の範囲と
する。各元素とも下限未満の量では硬さが充分でなく、
耐摩耗性が付与されず、また上限を超えるとHIP処理後
の焼結密度が下がり、その結果、硬度が低下し、耐摩耗
性が付与されず且つ耐食性が劣化するので、好ましくな
い。
なお、W及びCは、母合金粉末にWC粉末として混合して
固相焼結するので、得られる合金には卑平衡組成として
WCが分散されている。これに対し、母合金粉末の製造時
にW及びCを添加して溶解すると、マトリックス中にC
が固溶し、耐食性が劣化するので、本発明ではCがマト
リックスに固溶しないようにして高耐食性を確保した点
に特徴がある。
Ni:残部 Niは耐食性の向上に効果のある元素であり、特にハロゲ
ンガスに対する腐食抵抗が大きい。また、NiはBと共に
硬質の硼化物を形成して耐摩耗性を向上させる効果があ
るので、残部はNiとする。
なお、残部のNiには不可避的不純物が随伴され得るが、
それらは本発明の効果を損わない範囲で許容できること
は云うまでもない。
上記化学成分を有する高合金は、前述のNi基合金を母合
金粉末とし、これにWC粉末を9〜41%の割合で混合後、
焼結することにより製造される。母合金粉末の組成は、
Si:1.0〜3.5%、B:0.5〜6.0%、Cr:14〜24%、Mo:14〜3
5%、及びCu:0.4〜4.0%を含み、残部が実質的にNiから
なるものであり、これにWC粉末を混合して最終組成の前
記高合金を得る必要があることから、WC粉末の混合割合
は上記範囲にする必要がある。なお、混合割合が41%を
超えるとHIP処理後の焼結密度が下がるので好ましくな
い。
母合金粉末の製造は、焼結性及び組織の均一性に優れた
微粉末を得るためにはガスアトマイズ法によるのが好ま
しいが、母合金中のmoが20%以上含まれるとアトマイズ
操業が容易でなくなることがある。そのような場合に
は、微粉末の性状をあまり考慮せずにガスアトマイズ法
で製造してもよいが、他の粉末製造法(例、水噴霧法)
で製造してもよい。
母合金粉末にWC粉末を混合するときはボールミル、アト
ライターなど適宜手段を用いればよい。
次に本発明の実施例を示す。
(実施例) 第1表に示す化学成分(wt%)を有する母合金を常法に
より溶解して得た溶湯をガスアトマイズ法により合金微
粉末とした。次いでこの母合金微粉末にWC粉末を第2表
に示す割合で配合し、アトライターを使用して混合し
た。混合後、950℃、1000気圧で3時間HIP処理した。
得られた各試料について硬さを測定すると共に腐食試験
及び摩耗試験を行った。なお、腐食試験片としては6.5m
mφ×10mmlのものを用い、これを50℃に保持した10%フ
ッ酸中に100時間浸漬し、腐食減量を測定した耐食性を
評価した。また、摩耗試験は、大越式摩耗試験機を用
い、相手材SUJ−2(HRC45)、最終荷重6.3Kg、摩擦速
度0.3m/s、摩擦距離400mの条件で行い、比摩耗量を測定
して耐摩耗性を評価した。
これらの結果を第3表に示す。
第3表より、No.1〜No.3に示した比較材は、硬さ或いは
焼結性に問題があることがわかる。
すなわち、比較材No.1は、FM1母合金粉末を単独で(こ
の場合は、WC粉末の混合がないので、アトライターを使
用せず)HIP法により固化した均一組織のものである
が、耐食性に関しては、本発明者が先に提案した合金の
組成範囲内にあるため、問題はないが、Moの含有率が15
%と低いため、硬さがHv600に達していない。したがっ
て、比較材No.1は、弗素樹脂など樹脂単独の射出及び押
出し成形機用材料としては、優れた性能を発揮するが、
樹脂にガラス繊維、炭素繊維などを添加した複合材料の
成形に対しては、好適な材料であると云えない。
比較材No.2は、FM1母合金粉末にWC粉末を8%添加した
ものであり、WC粉末を添加量が少ないために硬さが充分
でなく、耐摩耗性に問題がある。
比較材No.3は、FM1母合金粉末にWC粉末を45%添加した
ものであり、WC粉末を添加量が多すぎるため、HIP処理
後も空隙が残り、耐食性に問題がある。
これらに対し、No.4、No.5に示した本発明材は、比較材
No.1(FM1母合金のみ)に劣らぬ耐食性を示し、且つ、W
C粉末の適量添加により、硬さが上昇すると同時に耐摩
耗性も上昇している。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明合金は、Niをベースとし、
これに適量のCr、Si、B、Cu及びMoを添加した特定の化
学成分に調整されているので、耐食性に優れ、更にW及
びCがWC粉末として分散されていてマトリックスCが固
溶しないように調整されているのでマトリックスへのC
の固溶による耐食性の劣化の防止も配慮されているの
で、特にフッ素等のハロゲンガスに対する腐食抵抗が大
きいことは云うまでもないが、WC粉末添加による有効な
硬さの上昇により、苛酷な成形条件下で使用されるプラ
スチックやゴムなどの射出成形や押出用のシリンダー材
料に適するのみならず、特に弗素樹脂などにガラス繊
維、炭素繊維などを添加した複合材料の射出成形や押出
し成形が可能となる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で(以下、同じ)、Si:0.59〜3.19
    %、B:0.29〜5.46%、Cr:8.26〜21.84%、Mo:8.26〜31.
    85%、Cu:0.23〜3.64%、W:8.40〜38.40%及びC:0.55〜
    2.50%を含み、残部が実質的にNiからなり、前記W及び
    CがWC粉末として9〜41%分散された焼結体からなるこ
    とを特徴とする耐食性に優れた高耐摩耗合金。
  2. 【請求項2】Si:1.0〜3.5%、B:0.5〜6.0%、Cr:14〜24
    %、Mo:14〜35%及びCu:0.4〜4.0%を含み、残部が実質
    的にNiからなる母合金粉末に、WC粉末を9〜41%の割合
    で添加混合した後、焼結することにより、Si:0.59〜3.1
    9%、B:0.29〜5.46%、Cr:8.26〜21.84%、Mo:8.26〜3
    1.85%、Cu:0.23〜3.64%、W:8.40〜38.40及びC:0.55〜
    2.50%を含み、残部が実質的にNiからなり、WC粉末が分
    散された焼結合金を得ることを特徴とする耐食性に優れ
    た高耐摩耗合金の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5597738A (en) * 1993-12-03 1997-01-28 Kulite Semiconductor Products, Inc. Method for forming isolated CMOS structures on SOI structures
EP1857204B1 (en) * 2006-05-17 2012-04-04 MEC Holding GmbH Nonmagnetic material for producing parts or coatings adapted for high wear and corrosion intensive applications, nonmagnetic drill string component, and method for the manufacture thereof
JP5893331B2 (ja) * 2011-10-18 2016-03-23 東芝機械株式会社 Ni基耐食耐摩耗合金の製造方法
CN113840932B (zh) * 2019-05-23 2023-06-16 东洋制罐集团控股株式会社 Ni基自熔性合金、玻璃制造用部件、模具及玻璃块传送用部件
CN115449787B (zh) * 2022-09-14 2023-06-09 福建工程学院 一种镍基/w/c合金镀层及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3838981A (en) * 1973-03-22 1974-10-01 Cabot Corp Wear-resistant power metallurgy nickel-base alloy
EP0223135A1 (en) * 1985-11-05 1987-05-27 The Perkin-Elmer Corporation Corrosion resistant self-fluxing alloys for thermal spraying

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