JPH08120397A - 耐摩耗溶射材料 - Google Patents
耐摩耗溶射材料Info
- Publication number
- JPH08120397A JPH08120397A JP25044394A JP25044394A JPH08120397A JP H08120397 A JPH08120397 A JP H08120397A JP 25044394 A JP25044394 A JP 25044394A JP 25044394 A JP25044394 A JP 25044394A JP H08120397 A JPH08120397 A JP H08120397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- thermal spraying
- thermal spray
- spraying material
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性、高温特性、皮膜の信頼性に優れた
溶射材料に関する。 【構成】 Ｃ：３〜７ｗｔ％、Ｃｒ：２０〜６０ｗｔ％
を含有し、残部をＦｅ及び不可避的不純物とした合金を
溶融凝固させたのち、粉砕して粉末とした耐摩耗溶射材
料。
溶射材料に関する。 【構成】 Ｃ：３〜７ｗｔ％、Ｃｒ：２０〜６０ｗｔ％
を含有し、残部をＦｅ及び不可避的不純物とした合金を
溶融凝固させたのち、粉砕して粉末とした耐摩耗溶射材
料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗コーティング用溶
射材料に関し、特に石炭焚きボイラチューブ、製鉄機械
連続焼鈍ロール、射出成形機、印刷機などの耐摩耗部品
に有利に適用できる同溶射材料に関する。
射材料に関し、特に石炭焚きボイラチューブ、製鉄機械
連続焼鈍ロール、射出成形機、印刷機などの耐摩耗部品
に有利に適用できる同溶射材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の耐摩耗溶射材料としては１３Ｃｒ
マルテンサイト系ステンレス鋼系及びタングステン炭化
物又はクロム炭化物系サーメット材料が使用され、一部
にはアルミナ、クロミアなどのセラミックスも用いられ
ている。また、高炭素高クロム鉄系の噴霧法で製造した
粉末材料も適用されている。
マルテンサイト系ステンレス鋼系及びタングステン炭化
物又はクロム炭化物系サーメット材料が使用され、一部
にはアルミナ、クロミアなどのセラミックスも用いられ
ている。また、高炭素高クロム鉄系の噴霧法で製造した
粉末材料も適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】１３Ｃｒマルテンサイ
ト系ステンレス鋼系溶射材料は経済的ではあるが、溶射
皮膜の硬さはビッカース硬さでＨｖ：４００程度であ
り、５００℃を超えると硬さは著しく低減する。従って
摩耗の激しい部材や高温部材へは適用できない。また、
タングステン炭化物又はクロム炭化物系サーメット溶射
材料は比較的良好な耐摩耗性を示すが、その溶射材料の
製造コストが高く経済性を考慮した場合に製品へ適用で
きないことが多い。特に、タングステン炭化物サーメッ
ト溶射材料は４００℃以上で酸化が著しく高温用途には
適用できない。また、皮膜を厚くすると剥離や欠損など
の問題も発生することが多い。セラミックスも同様に経
済性や皮膜厚さの限界から適用範囲は非常に狭い。さら
に、セラミックス溶射皮膜は粒子間結合力が比較的小さ
く耐摩耗性が特に優れるとはいえない。高炭素高クロム
鉄系の噴霧法で製造した溶射材料は比較的耐摩耗性はよ
いが、皮膜の靱性が低く、また、経済性もそれ程良くな
い。
ト系ステンレス鋼系溶射材料は経済的ではあるが、溶射
皮膜の硬さはビッカース硬さでＨｖ：４００程度であ
り、５００℃を超えると硬さは著しく低減する。従って
摩耗の激しい部材や高温部材へは適用できない。また、
タングステン炭化物又はクロム炭化物系サーメット溶射
材料は比較的良好な耐摩耗性を示すが、その溶射材料の
製造コストが高く経済性を考慮した場合に製品へ適用で
きないことが多い。特に、タングステン炭化物サーメッ
ト溶射材料は４００℃以上で酸化が著しく高温用途には
適用できない。また、皮膜を厚くすると剥離や欠損など
の問題も発生することが多い。セラミックスも同様に経
済性や皮膜厚さの限界から適用範囲は非常に狭い。さら
に、セラミックス溶射皮膜は粒子間結合力が比較的小さ
く耐摩耗性が特に優れるとはいえない。高炭素高クロム
鉄系の噴霧法で製造した溶射材料は比較的耐摩耗性はよ
いが、皮膜の靱性が低く、また、経済性もそれ程良くな
い。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、経済性、耐
摩耗性、高温特性、皮膜の信頼性に優れた溶射材料を提
供しようとするものである。
摩耗性、高温特性、皮膜の信頼性に優れた溶射材料を提
供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はＣ：３〜７ｗｔ
％、Ｃｒ：２０〜６０ｗｔ％を含有し、残部をＦｅ及び
不可避的不純物とした合金を溶融凝固させたのち、粉砕
して粉末としてなることを特徴とする耐摩耗溶射材料で
ある。
％、Ｃｒ：２０〜６０ｗｔ％を含有し、残部をＦｅ及び
不可避的不純物とした合金を溶融凝固させたのち、粉砕
して粉末としてなることを特徴とする耐摩耗溶射材料で
ある。
【０００６】本発明は上記成分系の合金を溶射凝固さ
せ、これを粉砕することによって粉末材料を製造するも
のであって、これによって従来の噴霧法よりも非常に低
いコストで粉末材料を製造することが可能になる。ま
た、この溶融凝固して粉砕することにより、Ｍ7 Ｃ3 型
炭化物とマトリックスが比較的大きく成長した状態の粒
子ができ、これを溶射した時にＭ7 Ｃ3 型炭化物とマト
リックスとのサーメット皮膜が形成できる。これによっ
て、高温においても耐摩耗性が優れる溶射皮膜が実現で
きる。
せ、これを粉砕することによって粉末材料を製造するも
のであって、これによって従来の噴霧法よりも非常に低
いコストで粉末材料を製造することが可能になる。ま
た、この溶融凝固して粉砕することにより、Ｍ7 Ｃ3 型
炭化物とマトリックスが比較的大きく成長した状態の粒
子ができ、これを溶射した時にＭ7 Ｃ3 型炭化物とマト
リックスとのサーメット皮膜が形成できる。これによっ
て、高温においても耐摩耗性が優れる溶射皮膜が実現で
きる。
【０００７】粉砕後の粉末の粒度範囲は形成される皮膜
の緻密性の点から粒径が５５μｍ以下が望ましく、粉末
の搬送性の点からは粒径が１０μｍ以上が望ましい。し
たがって、粉末の分級精度を考慮すると、粉末の粒度は
５５μｍ以下で１０μｍ以上の粒径が９０％以上占める
ものが現実的である。
の緻密性の点から粒径が５５μｍ以下が望ましく、粉末
の搬送性の点からは粒径が１０μｍ以上が望ましい。し
たがって、粉末の分級精度を考慮すると、粉末の粒度は
５５μｍ以下で１０μｍ以上の粒径が９０％以上占める
ものが現実的である。
【０００８】
【作用】本発明に係わる耐摩耗溶射材料の成分中のＣと
ＣｒはＭ7 Ｃ3 型炭化物を形成する。このＭ7 Ｃ3 型炭
化物は高硬度であり、高温において酸化抵抗は高く硬度
の低下も少ない。このＭ7 Ｃ3 型炭化物を多く含有させ
るためＣを３〜７ｗｔ％、Ｃｒを２０〜６０ｗｔ％とし
た。
ＣｒはＭ7 Ｃ3 型炭化物を形成する。このＭ7 Ｃ3 型炭
化物は高硬度であり、高温において酸化抵抗は高く硬度
の低下も少ない。このＭ7 Ｃ3 型炭化物を多く含有させ
るためＣを３〜７ｗｔ％、Ｃｒを２０〜６０ｗｔ％とし
た。
【０００９】また、この成分系の粉末を製造する方法と
して、溶融凝固させた後粉砕する方法とした。これによ
り、Ｍ7 Ｃ3 型炭化物が十分成長し多量に含有する。ま
た、マトリックス中に過飽和なＣやＣｒが少なくマトリ
ックスの靱性劣化が防止できる。さらに粉砕後の粉末材
料はＭ7 Ｃ3 型炭化物とマトリックスとに概略分けら
れ、これを使った溶射皮膜はＭ7 Ｃ3 型炭化物とマトリ
ックスのサーメット組織となる。
して、溶融凝固させた後粉砕する方法とした。これによ
り、Ｍ7 Ｃ3 型炭化物が十分成長し多量に含有する。ま
た、マトリックス中に過飽和なＣやＣｒが少なくマトリ
ックスの靱性劣化が防止できる。さらに粉砕後の粉末材
料はＭ7 Ｃ3 型炭化物とマトリックスとに概略分けら
れ、これを使った溶射皮膜はＭ7 Ｃ3 型炭化物とマトリ
ックスのサーメット組織となる。
【００１０】
【実施例】表１は本発明に係わる耐摩耗溶射材料を試作
し、種々の特性を評価した結果を示す。特性の評価は溶
融凝固した合金をボールミルで粉砕する場合の粉砕性の
良否の判定を行い、粉砕性が良好なものについてはオー
ステナイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ３０４）の
丸棒（径２０ｍｍ×長さ６０ｍｍ）の円周表面に、厚
さ：１．０ｍｍの溶射皮膜を形成した。溶射皮膜の形成
条件はプラズマガスＡｒ：４０リットル／分＋Ｈ2 ：５
リットル／分、プラズマアーク電流：６００Ａ、溶射距
離：１３０ｍｍとした。溶射皮膜の耐熱衝撃性を評価す
るために、上記試験片を６００℃に１０分間加熱保持
し、水冷を繰り返し、皮膜の割れ、剥離が発生する回数
を計測した。
し、種々の特性を評価した結果を示す。特性の評価は溶
融凝固した合金をボールミルで粉砕する場合の粉砕性の
良否の判定を行い、粉砕性が良好なものについてはオー
ステナイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ３０４）の
丸棒（径２０ｍｍ×長さ６０ｍｍ）の円周表面に、厚
さ：１．０ｍｍの溶射皮膜を形成した。溶射皮膜の形成
条件はプラズマガスＡｒ：４０リットル／分＋Ｈ2 ：５
リットル／分、プラズマアーク電流：６００Ａ、溶射距
離：１３０ｍｍとした。溶射皮膜の耐熱衝撃性を評価す
るために、上記試験片を６００℃に１０分間加熱保持
し、水冷を繰り返し、皮膜の割れ、剥離が発生する回数
を計測した。
【００１１】次に、耐熱衝撃性が良好なものについて、
耐摩耗性の評価を行った。耐摩耗性は平均粒径：２５μ
ｍのＳｉＯ2 粉体を平均流速：１００ｍ／秒、粉体濃
度：１２０ｇ／ｍ3 の条件で上記試験片に吹き付け、そ
の摩耗速度を計測した。
耐摩耗性の評価を行った。耐摩耗性は平均粒径：２５μ
ｍのＳｉＯ2 粉体を平均流速：１００ｍ／秒、粉体濃
度：１２０ｇ／ｍ3 の条件で上記試験片に吹き付け、そ
の摩耗速度を計測した。
【００１２】表１より、Ｃが３．０ｗｔ％よりも低いと
粉砕性が悪くなり（試番１〜３参照）、Ｃｒは２０ｗｔ
％より低くなると粉砕性が悪くなる（試番９，１０参
照）。つまり、粉砕性を良好にするためにはＣ，Ｃｒを
それぞれ３ｗｔ％以上、２０ｗｔ％以上必要であること
が示される。また、Ｃが７ｗｔ％を超えると耐熱衝撃性
が悪くなり（試番７，８参照）、Ｃｒが６０ｗｔ％を超
えても耐熱衝撃性が悪くなる（試番１７，１８参照）。
つまり、溶射皮膜の耐熱衝撃性を良好に保つためには
Ｃ，Ｃｒをそれぞれ７ｗｔ％以下、６０ｗｔ％以下とす
る必要がある。また、これらの成分範囲にある溶射材料
の皮膜のエロージョン（摩耗）速度は３．２〜４．５μ
ｍ／時の範囲にあり、従来のＣｒ3 Ｃ2 ／ＮｉＣｒサー
メット皮膜のエロージョン速度の４．８μｍ／時と比較
して優れていることがわかる。
粉砕性が悪くなり（試番１〜３参照）、Ｃｒは２０ｗｔ
％より低くなると粉砕性が悪くなる（試番９，１０参
照）。つまり、粉砕性を良好にするためにはＣ，Ｃｒを
それぞれ３ｗｔ％以上、２０ｗｔ％以上必要であること
が示される。また、Ｃが７ｗｔ％を超えると耐熱衝撃性
が悪くなり（試番７，８参照）、Ｃｒが６０ｗｔ％を超
えても耐熱衝撃性が悪くなる（試番１７，１８参照）。
つまり、溶射皮膜の耐熱衝撃性を良好に保つためには
Ｃ，Ｃｒをそれぞれ７ｗｔ％以下、６０ｗｔ％以下とす
る必要がある。また、これらの成分範囲にある溶射材料
の皮膜のエロージョン（摩耗）速度は３．２〜４．５μ
ｍ／時の範囲にあり、従来のＣｒ3 Ｃ2 ／ＮｉＣｒサー
メット皮膜のエロージョン速度の４．８μｍ／時と比較
して優れていることがわかる。
【００１３】また、Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｂなどの硬化
元素を若干量添加することによりエロージョン速度が低
下して耐摩耗性が向上する。従って経済性を考慮しなが
ら、これらの元素を添加することは耐摩耗性の向上に有
効である。
元素を若干量添加することによりエロージョン速度が低
下して耐摩耗性が向上する。従って経済性を考慮しなが
ら、これらの元素を添加することは耐摩耗性の向上に有
効である。
【００１４】なお、表１に示す粉体材料及び溶射皮膜の
Ｘ線回折結果において、何れもＭ7Ｃ3 型炭化物の回折
線とα−Ｆｅ系の回折線が明瞭に認められた。
Ｘ線回折結果において、何れもＭ7Ｃ3 型炭化物の回折
線とα−Ｆｅ系の回折線が明瞭に認められた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明に係わる耐摩耗溶射材料は従来の
セラミックスやサーメット材と異なり、金属系であるた
めに非常に経済性が優れる。また、製造法が噴霧法と異
なり、溶融凝固＋粉砕法を用いるため、製造コストも著
しく低減できる。さらに、高硬度のＭ7 Ｃ3 型炭化物を
含有するため耐摩耗性に優れる。このように、耐摩耗性
に優れかつ経済性にも優れた本発明の耐摩耗溶射材料は
多くの工業製品に適用することにより、その信頼性や性
能を経済的に高めることができ産業上の効果は多大なも
のがある。
セラミックスやサーメット材と異なり、金属系であるた
めに非常に経済性が優れる。また、製造法が噴霧法と異
なり、溶融凝固＋粉砕法を用いるため、製造コストも著
しく低減できる。さらに、高硬度のＭ7 Ｃ3 型炭化物を
含有するため耐摩耗性に優れる。このように、耐摩耗性
に優れかつ経済性にも優れた本発明の耐摩耗溶射材料は
多くの工業製品に適用することにより、その信頼性や性
能を経済的に高めることができ産業上の効果は多大なも
のがある。
フロントページの続き (72)発明者 大野 昌克 兵庫県尼崎市昭和通２丁目２番27号 特殊 電極株式会社内 (72)発明者 加藤 浩 兵庫県尼崎市昭和通２丁目２番27号 特殊 電極株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：３〜７ｗｔ％、Ｃｒ：２０〜６０ｗ
ｔ％を含有し、残部をＦｅ及び不可避的不純物とした合
金を溶融凝固させたのち、粉砕して粉末としてなること
を特徴とする耐摩耗溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044394A JPH08120397A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 耐摩耗溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25044394A JPH08120397A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 耐摩耗溶射材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08120397A true JPH08120397A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17207956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25044394A Pending JPH08120397A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 耐摩耗溶射材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08120397A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073702A (ja) * | 1999-08-03 | 2001-03-21 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンの熱媒体供給部品の潤滑システム |
| US9162285B2 (en) | 2008-04-08 | 2015-10-20 | Federal-Mogul Corporation | Powder metal compositions for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| US9546412B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-01-17 | Federal-Mogul Corporation | Powdered metal alloy composition for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| US9624568B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-04-18 | Federal-Mogul Corporation | Thermal spray applications using iron based alloy powder |
| JP2021021115A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 東洋刃物株式会社 | 鉄基合金部材 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25044394A patent/JPH08120397A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001073702A (ja) * | 1999-08-03 | 2001-03-21 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンの熱媒体供給部品の潤滑システム |
| US9162285B2 (en) | 2008-04-08 | 2015-10-20 | Federal-Mogul Corporation | Powder metal compositions for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| US9546412B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-01-17 | Federal-Mogul Corporation | Powdered metal alloy composition for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| US9624568B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-04-18 | Federal-Mogul Corporation | Thermal spray applications using iron based alloy powder |
| JP2021021115A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 東洋刃物株式会社 | 鉄基合金部材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4692305A (en) | Corrosion and wear resistant alloy | |
| EP0223202B1 (en) | Iron alloy containing molybdenum, copper and boron | |
| US6503290B1 (en) | Corrosion resistant powder and coating | |
| US6641917B2 (en) | Spray powder and method for its production | |
| CA1255762A (en) | Arc-spraying filler wire for producing a coating which is highly resistant to mechanical and/or chemical wear | |
| US4075392A (en) | Alloy-coated ferrous metal substrate | |
| US5332628A (en) | Iron based ductile wire for forming a surfacing alloy system | |
| JPH0688175A (ja) | 耐摩耗性及び耐食性を有する非晶質合金ベース金属仕上げ物及びその製造方法 | |
| JPH06172958A (ja) | 基板の耐食耐摩耗性の改善法 | |
| CA2454883C (en) | Wear-resistant, corrosion-resistant ni-cr-mo thermal spray method and component coated thereby | |
| JP2004522861A (ja) | コーティング材料およびこの材料でコートされた製品 | |
| US4389251A (en) | Powder mixture for thermal spraying | |
| US6162276A (en) | Coating powder and method for its production | |
| JPH08120397A (ja) | 耐摩耗溶射材料 | |
| US4379720A (en) | Nickel-aluminum-boron powders prepared by a rapid solidification process | |
| JPH08311630A (ja) | 溶射用耐食・耐磨耗自溶合金材料 | |
| US3398256A (en) | Welding method and electrode | |
| EP0608468B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Pulvers für die Erzeugung von verschleissfesten Oberflächenschichten | |
| JP2021080524A (ja) | 耐腐食摩耗性及び耐摩耗性の合金皮膜及び伝熱管並びにこれらの製造方法及び伝熱管の修復方法 | |
| JP2002173758A (ja) | 溶射用粉末およびそれを用いて溶射皮膜された部品 | |
| US20020094297A1 (en) | Method for the preparation of a sintered body of high-hardness high-chromium cast iron | |
| JP5235598B2 (ja) | 鉄−ケイ素系金属間化合物からなる溶射用粉末とその製造方法、溶射用粉末からなる溶射皮膜及び該溶射皮膜が被覆された基材 | |
| Knotek et al. | Wear-resistant and corrosion-resistant nickel-base alloys for coating by furnace melting | |
| EP1307603B1 (en) | Composition for elements having a high strength, in particular for hot wear and thermal fatigue, rolls coated with said composition | |
| JPH11277246A (ja) | 耐摩耗性の溶接肉盛層および溶接肉盛用材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020212 |