JPH083633A - 表面硬化金属ショットの製造方法 - Google Patents

表面硬化金属ショットの製造方法

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JPH083633A
JPH083633A JP6132311A JP13231194A JPH083633A JP H083633 A JPH083633 A JP H083633A JP 6132311 A JP6132311 A JP 6132311A JP 13231194 A JP13231194 A JP 13231194A JP H083633 A JPH083633 A JP H083633A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】金属ショットの表面硬度を上昇させて耐久性を
向上することのできる表面硬化金属ショット。 【構成】金属ショット材２９の表面に、同材の硬度と同
等以上の硬度を有するショット２６を噴射速度８０ｍ／
秒以上で噴射し、金属ショット材２９の表面付近に高温
となる局部的な温度上昇を生じさせ、鉄系の金属ショッ
ト材２９及びショット２６はＡ３変態点以上に、非鉄系
の金属ショット材２９及びショット２６は再結晶温度以
上に上昇させ、その後急冷して金属ショット材２９の表
面から約２０μの深さの表面層の金属組織を微細化して
高硬度で靭性に富む組織とし、金属ショット材２９及び
ショット２６の一部を回収し、この回収した金属ショッ
ト材２９及びショット２６を再び未回収の金属ショット
材２９及びショット２６の表面へ噴射し、この工程を繰
り返した金属ショット材２９及びショット２６から成る
表面の硬度を満遍なく向上させた金属ショット。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面硬化金属ショット
の製造方法に関し、特に、鋼、ステンレスあるいはハイ
ス等の鉄系金属もしくはアルミニウム、真鍮、銅合金、
チタン合金等の非鉄系金属などの加工対象である金属シ
ョット材の表面にブラスト装置でショットを衝突させ
て、その衝突時発生する熱エネルギで金属ショット材の
表面温度を上昇させて熱処理を施し金属ショットの表面
を硬化する製造方法に関する。さらには、超硬合金、セ
ラミック合金等の粉末合金で形成される金属ショット材
の表面を硬化した金属ショットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面硬化した金属ショットの製造
方法は、通常の熱処理方法、つまり、金属ショット材を
熱処理炉中で焼入れ温度に上昇させ、その後急冷して金
属ショット材の表面に焼入れを施していた。例えば、鉄
系の金属ショット材の場合は、焼入れ温度８００゜Ｃで
焼入れし、その後２００゜Ｃで焼もどしをしていた。
【０００３】なお、従来の微粉末の金属ショットの製造
方法としては、アトマイズ法があり、このアトマイズ法
では前述のような通常の焼入れ、焼もどしの熱処理を施
されなかった。アトマイズ法とは、高速の液体を用いて
溶融合金金属を飛散微粒化と急冷凝固を瞬時に起こして
微粉末の金属ショットを製造する方法で、例えば、溶融
合金金属をノズルより棒状に流出させ、この棒状の溶融
合金金属の周囲から高速の液体を前記棒状の溶融合金金
属の一点に集中するように溶融合金金属の流出方向斜め
方向に向けて噴射する。すると、高速の液体は溶融合金
金属の一点に集中すると同時に噴霧化し、溶融合金金属
も噴化つまり飛散微粒化し且つ急冷凝固が瞬時に行なわ
れ、微粉末の金属ショットを製造するという方法であ
る。
【０００４】また、従来の表面硬化した金属ショットの
製造方法として、カットワイヤ・ショットを加工する前
に熱処理を施す方法がある。つまり、金属ワイヤを通常
の表面熱処理方法で焼入れした後、この熱処理した金属
ワイヤを所望の金属ショットの粒径とほぼ同じ長さに切
断して円筒形状にし、この円筒形状の金属を遠心式のブ
ラスト装置のインペラにより炭素工具鋼などの硬度が高
い金属板に噴射して、この衝撃で円筒形状の角を丸くし
てカットワイヤ・ショットを製造していた。しかし前記
円筒形状の金属ワイヤは直径０．４mmまでならば円筒形
の角を丸くできるが、それ以下の小さいものは軽いため
噴射されるスピードが遅くなるので円筒形の角を丸くで
きなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の表面硬化した金
属ショットの方法においては、以下の問題点があった。
【０００６】（１）金属ショット材が、鋼、ステンレス
あるいはハイス等の鉄系金属である場合、粒径が０．３
mm以下の金属ショット材は、前述した通常の焼入れ、焼
もどしの熱処理を行なうと、金属ショット材同士が溶着
してしまうため使用不可能となり、通常の熱処理では表
面熱処理を施すことが不可能であった。
【０００７】また、金属ショット材がアルミニウム、真
鍮、銅合金、チタン合金等の非鉄系金属である場合、粒
径が０．２〜０．０４mmの金属ショット材は、上記の鉄
系金属ショット材の場合と同様の理由で、通常の熱処理
では表面熱処理を施すことが不可能であった。
【０００８】（２）上記（１）項の理由で、粒径が０．
３mm以下の小径の鉄系金属ショット材の場合は、金属シ
ョット材同士の溶着を防止するため大径の鉄系金属ショ
ット材と混合して、通常の焼入れ、焼もどしの熱処理を
行なっていた。しかし、このような方法では、例えば、
粒径０．３mmと粒径０．４mmの鉄系金属ショット材を混
合した場合、大径の０．４mmの金属ショット材を基準に
熱処理するため、小径の０．３mmの金属ショット材の硬
度が高くならないという問題点があった。
【０００９】（３）カットワイヤ・ショットを加工する
前に熱処理を施す方法の場合、金属ショット材は直径
０．２５mmまでは熱処理可能であるが、それ以下の径で
は不可能であった。しかも小径な金属ワイヤほど細かく
カットしなければならず、また金属ワイヤの硬度が高く
なればなるほど細かくカットしにくくなるためコストが
高くなるという問題点があった。さらに、金属ワイヤを
細かくカットした場合、その後再度焼入れ、焼もどしの
熱処理をする必要があり、上記（２）項と同様の理由で
小径のカットワイヤ・ショットの場合は金属ショット材
同士が溶着してしまうため硬度を高くすることができな
い。
【００１０】以上のことから、現状では粒径０．３mm以
下のカットワイヤ・ショットは使用されていない。
【００１１】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、金属ショット材の表面硬度を上昇させ
てショットの耐久性を向上させ、特に、従来の技術では
難しかった粒径が小径の金属ショット材の表面硬度を上
昇させて耐久性を向上させることのできる金属ショット
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面硬化金属ショットの製造方法において
は、金属ショット材２９の表面に、前記金属ショット材
２９の硬度と同等以上の硬度を有するショット２６を噴
射速度８０m/sec以上で噴射し、金属ショット材２９の
表面付近の温度を、鉄系の金属ショット材２９はＡ3変
態点以上に、もしくは非鉄系の金属ショット材２９は再
結晶温度以上に上昇させ、金属ショット材２９の表面の
硬度を向上することを特徴とするものである（請求項１
に該当する）。
【００１３】また、本発明の他の表面硬化金属ショット
の製造方法においては、金属ショット材２９の表面に、
前記金属ショット材２９の硬度と同等以上の硬度を有す
るショット２６を噴射速度８０m/sec以上で噴射し、金
属ショット材２９の表面付近の温度を、鉄系の金属ショ
ット材２９はＡ3変態点以上に、もしくは非鉄系の金属
ショット材２９は再結晶温度以上に上昇させると共に、
前記金属ショット材２９及び該金属ショット材２９に噴
射した前記ショット２６の一部を回収し、この回収した
金属ショット材２９及びショット２６を再び未回収の金
属ショット材２９及びショット２６の表面へ噴射し、こ
の工程を繰り返して金属ショット材２９の表面の硬度を
向上させた金属ショットを得ることを特徴とするもので
ある（請求項２に該当する）。
【００１４】なお、前述した表面硬化金属ショットの製
造方法において、前記ショット２６は前記金属ショット
材２９と同材質で異なる粒径の金属成分から成るショッ
トとすることができ、もしくは金属ショット材２９と異
なる材質で同一粒径の金属成分から成るショットとする
ことができ、もしくは前記金属ショット材２９と異なる
材質で異なる粒径の金属成分から成るショットとするこ
とができるが、表面硬化処理後にショット２６と異なる
金属ショット材２９をそれぞれ分級する必要がないとい
う点で、ショット２６を金属ショット材２９と同材質で
同一粒径の金属成分から成るショットとすることは特に
好ましい。
【００１５】なお、ショット２６が前記金属ショット材
２９と同材質で異なる粒径の金属成分から成る場合と、
ショット２６が金属ショット材２９と異なる材質で同一
粒径の金属成分から成る場合と、ショット２６が前記金
属ショット材２９と異なる材質で異なる粒径の金属成分
から成る場合は、表面硬化処理後、篩などの分級装置を
用いてショット２６と金属ショット材２９をそれぞれ分
級することができるが、分級せずにショット２６と金属
ショット材２９とを混在したものを、被加工物をブラス
ト加工するするときのショットとして用いてもよい（請
求項３、請求項４、請求項５、請求項６に該当する）。
【００１６】また、前記金属ショット材２９及びショッ
ト２６の粒径が０．３mm以下で、ショット２６を噴射速
度８０m/sec以上で噴射することにより、小径のショッ
ト２６及び金属ショット材２９の表面付近の温度を、鉄
系の金属ショット材２９はＡ3変態点以上に、もしくは
非鉄系の金属ショット材２９は再結晶温度以上に確実に
上昇させることができ、ショット２６と金属ショット材
２９の表面を硬化させることができる。なお、鉄系金属
成分から成るショット２６のとき噴射速度を１００m/se
c以上とし、非鉄系金属成分から成るショット２６のと
き噴射速度を８０m/sec以上とすることは、金属ショッ
ト材の表面の温度上昇を確実に高温にすることができる
という点で、特に好ましい（請求項７に該当する）。
【００１７】また、前記金属ショット材２９を撹拌する
ことは、金属ショット材２９の表面を満遍なく硬化させ
ることができるという点で、特に好ましい。例えば、前
記金属ショット材２９を開口を有する容器内に投入し、
この容器を回転させて金属ショット材２９を撹拌するこ
とができる。特に前記容器の開口を斜め上向きに傾斜さ
せた状態で回転させることは、容器内の金属ショット材
２９及び噴射されたショット２６が自重により常時容器
の下方へずり落ちて効率よく撹拌されるという点と、金
属ショット材２９及び噴射されたショット２６が過剰に
なると容器の開口からあふれて下方へ落下するので落下
した金属ショット材２９及びショット２６を回収しやす
いという点で、特に望ましい（請求項８に該当する）。
【００１８】また、本発明の他の表面硬化金属ショット
の製造方法としては、金属成分から成るショット２６を
金属ショット材として、該ショット２６の硬度と同等以
上の硬度を有する金属体の表面に噴射速度８０m/sec以
上で噴射し、金属ショット材たるショット２６の表面付
近の温度を、鉄系のショット２６はＡ3変態点以上に、
もしくは非鉄系のショット２６は再結晶温度以上に上昇
させ、金属ショット材たるショット２６の表面の硬度を
向上することを特徴とするものである（請求項９に該当
する）。
【００１９】また、前記金属成分から成るショット２６
を、金属ショット材として前記ショット２６の硬度と同
等以上の硬度を有する金属体の表面に噴射速度８０m/se
c以上で噴射し、ショット２６の表面付近の温度を、鉄
系のショット２６はＡ3変態点以上に、もしくは非鉄系
のショット２６は再結晶温度以上に上昇させると共に、
前記ショット２６を回収し、この回収したショット２６
を再び前記金属体の表面へ噴射し、この工程を繰り返し
て金属ショット材たるショット２６の表面の硬度を向上
することを特徴とするものである（請求項１０に該当す
る）。
【００２０】なお、前記金属体としては、例えば炭素工
具鋼のような表面硬度の高い材質の鋼板材を使用するこ
とができる。
【００２１】また、金属成分から成るショット２６は複
数の各種圧粉体から成る粉末合金で形成し、金属ショッ
ト材２９の表面付近の温度を、金属ショット材２９の各
種圧粉体のうち結合剤となる圧粉体の再結晶温度以上に
上昇させることができる（請求項１１に該当する）。
【００２２】
【作用】金属ショット材２９の表面に、前記金属ショッ
ト材２９の硬度と同等以上の硬度を有するショット２６
を噴射速度８０m/sec以上で噴射すると、鉄系の金属シ
ョット材２９の表面付近の温度はＡ3変態点以上に、も
しくは非鉄系の金属ショット材２９の表面付近の温度は
再結晶温度以上に上昇する。
【００２３】すなわち、ショットの衝突前と衝突後の速
度の変化は、金属ショット材２９及びショット２６の硬
度により異なるが、衝突後の速度は低下する。この速度
の変化はエネルギー不変の法則により、その大部分は熱
エネルギーに変換され、ショット２６の衝突した変形部
分のみで熱交換が行なわれるので、温度上昇は金属ショ
ット材２９の表面付近に局部的に生ずる。
【００２４】また、温度上昇はショット２６の衝突前の
速度に比例するので、ショット２６の噴射速度を８０m/
sec以上の高速にすると、粒径が０．３mm以下の小さい
ショット２６でも金属ショット材２９の表面の温度上昇
を均一にまた高温にできる。
【００２５】なお、金属ショット材２９のみならずショ
ット２６の表面も同様に温度上昇し、金属ショット材２
９及びショット２６がハイスビーズなどの鉄系の場合
は、金属ショット材２９及びショット２６の母材のＡ3
変態点以上に達し、この温度上昇が金属ショット材２９
及びショット２６の表面層付近に局部的なものであるゆ
え、その後急冷される。また、さらに後続するショット
２６によりピーニング加工や、上昇する温度が低いとき
や冷却速度が遅いときは焼き戻し処理の効果が生じ、金
属ショット材の表面から約２０μの深さの表面層の金属
組織が微細化され高硬度で靭性に富む組織となる。
【００２６】したがって、ショット２６と金属ショット
材２９をどちらも金属成分から成るショットとすること
は、金属ショット材２９及びショット２６の表面に効率
よく表面硬化処理を施せるという点で、単に金属体の表
面に金属ショット材たるショット２６を噴射してショッ
ト２６の表面を硬化するより好ましい。
【００２７】なお、金属ショット材２９及びショット２
６の一部を回収し、この回収した金属ショット材２９及
びショット２６を再び未回収の金属ショット材２９及び
ショット２６の表面へ噴射し、この工程を繰り返すこと
により、金属ショット材２９及びショット２６はそれぞ
れ、満遍なく表面硬化処理され、効率よく高硬度で靭性
に富む組織を有する金属ショットを得ることができる。
【００２８】
【実施例】以下、実施例について図面を参照して説明す
る。
【００２９】なお、実施例のブラスト装置はエア式の重
力式のブラスト装置であるが、エア式であれば直圧式で
も、あるいは他のブラスト装置でもよい。
【００３０】（実施例１）略球状を成し硬度Ｈv６５０
〜７５０、粒径＃３００（５０μ）の小径のハイスビー
ズ（1.7%C,4.0%Cr,2.0%Mo,15.0%W,5.0%V,8.0%Co成分)の
金属成分から成るショット２６（本明細書において、回
収タンク２３内およびノズル２２から噴射される金属成
分のショットを「金属成分から成るショット」または、
単に「ショット」という）を重量１０kgを回収タンク２
３内に投入する。一方、加工対象物として前記ショット
２６と同材質で同粒径の金属ショット材２９（この実施
例の場合、バレル２４内の金属成分から成るショット
を、本明細書において、加工材料という意味で、「金属
ショット材」という）を重量１０kgをキャビネット２１
内に設けたバレル２４内に投入する。バレル２４は開口
を有するカゴ状の容器で、前記キャビネット２１内に前
記バレル２４の開口を斜め上向きにして回転可能に設け
ており、減速モータ２７により毎分３回転の速さで回転
する。前記回収タンク２３の下端はショット量調整器３
１を経て管２８を介してキャビネット２１内に設けたノ
ズル径５mmのノズル２２に連通している。図示せざる圧
縮空気供給源から圧縮空気を管３４を介してノズル２２
へ供給すると、回収タンク２３内のショット２６はショ
ット量調整器３１および管２８を介してノズル２２から
バレル２４内の金属ショット材２９へ噴射され、ノズル
２２から噴射されたショット２６は回転するバレル２４
内の金属ショット材２９に衝突する。バレル２４内の金
属ショット材２９とノズル２２から噴射され衝突したシ
ョット２６はそれぞれ、衝突時のエネルギにより表面が
局部的に焼入れ温度まで上昇し且つ急激に冷却されて焼
入れ処理される。
【００３１】実施例１においては、後述する〔表１〕実
施例１に示すような良好な結果が得られたが、その理由
を以下に詳しく説明する。先ず、金属ショット材２９の
表面に前記ショットを噴射したときの温度上昇について
説明する。
【００３２】ショットの衝突前と衝突後の速度の変化
は、金属ショット材２９及びショットの硬度により異な
るが、衝突後の速度は低下する。この速度の変化はエネ
ルギー不変の法則により、音以外にその大部分は熱エネ
ルギーに変換される。熱エネルギーは衝突時に衝突部が
変形することによる内部摩擦と考えられるが、ショット
の衝突した変形部分のみで熱交換が行なわれるので部分
的には高温になる。
【００３３】すなわち、ショットにより変形して温度上
昇する部分の重量は、ショットの衝突前の速度に比例し
て大きくなり、温度上昇は金属ショット材２９の表面付
近に局部的に生ずる。
【００３４】なお、ショット及び金属ショット材２９の
表面硬度が共に高い場合の衝突においては反発係数ｅは
１に近いが、この場合は変形部分が小さいため局部的に
はより高温になる。
【００３５】また、温度上昇はショットの衝突前の速度
に比例するので、ショットの噴射速度を高速にする必要
があり、粒径が２００〜４０μと小さい方が８０m/sec
以上の高速で噴射でき、しかも金属ショット材２９の表
面の温度上昇を均一にできる。ただし、ショットを高速
で噴射できるのであれば粒径はこの限りではない。
【００３６】ショットの衝撃力によって金属ショット材
２９の表面層の温度が上昇して、金属ショット材２９が
ハイスビーズなどの鉄系の場合は、金属ショット材２９
の母材のＡ3変態点以上に達し、この温度上昇が金属シ
ョット材２９の表面層付近に局部的なものであるゆえ、
その後急冷される。また、さらに後続するショットによ
りピーニング加工や、上昇する温度が低いときや冷却速
度が遅いときは焼き戻し処理の効果が生じ、金属ショッ
ト材２９の表面から約２０μの深さの表面層の金属組織
が微細化され高硬度で靭性に富む組織となる。
【００３７】バレル２４内の金属ショット材２９および
ノズル２２から噴射されたショット２６はバレル２４の
回転により撹拌され、且つバレル２４からあふれてキャ
ビネット２１の下方へ落下する。ダストコレクタ３８の
排風機３９の回転により管３２及び回収タンク２３、導
管３３、キャビネット２１内が負圧になり、キャビネッ
ト２１から導管３３、回収タンク２３、管３２へ流れる
気流が発生する。したがって、前述したようにバレル２
４より落下した金属ショット材２９及びショット２６、
さらにキャビネット２１内の粉塵は、キャビネット２１
に連通する導管３３内を上昇して前記キャビネット２１
の上部の回収タンク２３内へ送給され、この回収タンク
２３で粉塵とショット２６に分級され、ショット２６は
回収タンク２３内の下方へ回収される。一方、粉塵は回
収タンク２３の上部に連結する管３２を介してダストコ
レクタ３８へ送られ、ダストコレクタ３８内の下方へ集
積され清浄な空気が排風機３９より外気中へ排出され
る。
【００３８】前記回収タンク２３内のショット２６は再
び管２８を経てノズル２２よりバレル２４内の金属ショ
ット材２９へ噴射し、互いに衝突した金属ショット材２
９及びショット２６がそれぞれ表面硬化処理され、以上
の工程が繰り返される。
【００３９】以上のブラスト処理は毎分５kgのショット
２６がノズル２２より噴射され１時間ほどブラスト処理
する。したがって、ブラスト装置内には２０kgの金属成
分から成るショットを投入しているので、単純計算する
と、１時間のブラスト処理の間に各ショット２６及び金
属ショット材２９は前述した一連の工程を１５回ほど循
環して行なわれる。したがって、各金属ショット材は表
面全体に熱処理され、その表面硬度はＨv１０００〜１
１００に上昇した。
【００４０】以上のように、実施したブラスト加工処理
条件、並びにその結果をまとめると下表のようになる。
【００４１】
【表１】
【００４２】（実施例２）実施例２では、粒径＃３００
（５０μ）、硬度６００〜７００Ｈvのスチールビーズ
（0.9〜1.1%C,<1.3%Si,<1.0%Mn,成分)に対して、実施例
１と同様の要領で表面硬化処理を施した。以下に、実施
したブラスト加工処理条件、並びにその結果を示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】（実施例３）実施例３では、粒径＃８０
（０．２mm）、硬度２５０〜３５０Ｈvのステンレスビ
ーズ（0.2〜0.3%C,<1.3%Si,<1.0%Mn,18〜20%Cr,8〜10.5
%Ni,成分)に対して、実施例１と同様の要領で表面硬化
処理を施した。以下に、実施したブラスト加工処理条
件、並びにその結果を示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】（実施例４）実施例４では、粒径＃３００
（５０μ）、硬度６５０〜７５０Ｈvのハイスビーズ
（1.3%C,4.0%Cr,5.0%Mo,6.0%W,3.0%V,8.0%Co成分)に対
して、実施例１と同様の要領で表面硬化処理を施した。
以下に、実施したブラスト加工処理条件、並びにその結
果を示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】なお、非鉄系金属成分から成る金属ショッ
ト材についても、実施例５、実施例６に示すように表面
硬化処理を施した。
【００４９】（実施例５）実施例５では、粒径が直径
０．４mm×長さ０．４mm、硬度８０〜１００Ｈvのアル
ミ合金カットワイヤ（<0.1%Zn,<0.1%Cr,<0.1%Cu,<0.3%S
i,<0.4%Fs,0.1%Mn,5%Mg,残Al成分)に対して、実施例１
と同様の要領で表面硬化処理を施した。被射体として硬
度７００ＨvのＳＫＤ１１の鋼板材を用い、この鋼板材
の表面に前記アルミ合金カットワイヤを噴射した。以下
に、実施したブラスト加工処理条件、並びにその結果を
示す。
【００５０】
【表５】
【００５１】（実施例６）実施例６では、粒径＃３００
（５０μ）、ショット硬度６５０〜７５０Ｈvの銅合金
（17%Ni,20%Zn,0.4%Mn,0.04%Fe,残Cu)に対して、実施例
１と同様の要領で表面硬化処理を施した。被射体として
硬度７００ＨvのＳＫＤ１１の鋼板材を用い、この鋼板
材の表面に前記銅合金のショットを噴射した。以下に、
実施したブラスト加工処理条件、並びにその結果を示
す。
【００５２】
【表６】
【００５３】以上のように、実施例５では直径０．４mm
×長さ０．４mmのアルミ合金カットワイヤ、いわば大径
のショットに対して表面硬化処理を施したものである
が、ショットの表面硬度は８０〜１００Ｈvから１５０
〜２００Ｈvに向上しており、従来行なっていたような
通常の焼入れ、焼もどしの熱処理は不要であるという良
好な結果を得た。しかも、実施例６では粒径が０．３mm
以下の銅合金のショットであり、いわば小径の非鉄系金
属ショットに対しても充分な表面硬化処理を施すことが
できた。このことから、本発明の表面硬化金属ショット
の製造方法方法は小径及び大径の非鉄系金属ショットに
対しても良好な結果を得た。また、実施例５及び実施例
６では硬度の高い鋼板材を被射体とし、この被射体の表
面に金属成分から成る金属ショット材としてのショット
２６を噴射しているが、この場合でもショット２６の表
面に充分良好な表面硬化処理を施すことができた。
【００５４】以上のような実施例で得た本願の金属ショ
ット（「本願ショットＡ」とする）、並びに従来の金属
ショット（本願の表面硬化処理加工前の金属ショット材
と同種の金属ショットであり、これを「従来ショット
Ａ」とする）を用いて種々の金属成品に対してブラスト
加工を実施し、それぞれの結果の比較例を以下に示す。
但し、以下に示す比較例の本願ショットは、前述した実
施例で得たショットとは必ずしも同じものではない。
【００５５】なお、この比較例１では粒径は前記「本願
ショットＡ」、「従来ショットＡ」と同じであるが、シ
ョット材質、ショット硬度が異なる本願の金属ショット
（「本願ショットＸ」とする）も比較した。
【００５６】なお、各金属ショットにおけるブラスト加
工条件のうち共通の条件は表７−１に示し、異なる条件
は表７−２に示す。
【００５７】
【表７−１】
【００５８】
【表７−２】
【００５９】表７−１および表７−２の結果をみると、
「本願ショットＡ」のときの噴射圧力を「従来ショット
Ａ」の場合より低くしても、金属成品の処理表面応力、
表面組織、表面硬度などの同等の金属成品のブラスト加
工処理状態が得られ、さらに「本願ショットＡ」の消耗
量が「従来ショットＡ」の場合に対して１／３であっ
た。なお、ショットの消耗量とは、ノズル１本当りの１
時間の消耗料を表し、単位は（ｇ）である。
【００６０】したがって、本願の表面硬化処理を施した
金属ショットは耐久性が向上しており、「本願ショット
Ａ」は金属ショットが小径であるにもかかわらず、本願
の製造方法により金属ショット材の表面に安定した表面
硬化処理を施したものであることが明らかである。
【００６１】なお、「本願ショットＸ」は「本願ショッ
トＡ」および「従来ショットＡ」とは材質が異なるので
あるが、ショット硬度は「本願ショットＡ」より高いの
で噴射速度を「本願ショットＡ」よりさらに低くしても
同等の金属成品のブラスト加工処理状態が得られ、しか
も「本願ショットＸ」の消耗量は「従来ショットＡ」の
場合に対して１／４であり、「本願ショットＡ」の消耗
量より少なかった。
【００６２】したがって、当然とは言え、実際にショッ
ト硬度が高いほどショットの寿命が伸びており、本願の
表面硬化金属ショットの製造方法は大径のショットに対
しても効率よく表面硬度を高くすることができるが、特
に従来の熱処理方法では難しかった小径のショットに対
しても表面硬度を高くすることができたことの効果は大
きいものである。
【００６３】〔他の比較例〕前述の比較例１とは異なる
本願の金属ショット（「本願ショットＢ」とする）、並
びに従来の金属ショット（本願の表面硬化処理加工前の
金属ショット材と同種の金属ショットであり、これを
「従来ショットＢ」とする）を用いて種々の金属成品に
対してブラスト加工を実施し、それぞれの結果の比較例
を以下に示す。
【００６４】なお、各金属ショットにおけるブラスト加
工条件のうち共通の条件は表８−１に示し、異なる条件
は表８−２に示す。
【００６５】
【表８−１】
【００６６】
【表８−２】
【００６７】表８−１および表８−２の結果をみると、
前述の比較例１と同様に、「本願ショットＢ」のときの
噴射圧力を「従来ショットＢ」の場合より低くしても、
金属成品の処理表面応力、表面組織、表面硬度などの同
等の金属成品のブラスト加工処理状態が得られ、さらに
「本願ショットＢ」の消耗量が「従来ショットＢ」の場
合に対して１／５であった。したがって、本願の表面硬
化処理を施した金属ショットは耐久性が向上しており、
「本願ショットＢ」は金属ショットが小径であるにもか
かわらず、本願の表面硬化金属ショットの製造方法によ
り金属ショットの表面に安定した表面硬化処理を施した
ものであることが明らかである。
【００６８】〔他の比較例３〕前述の比較例１および比
較例２とは異なる本願の金属ショット（「本願ショット
Ｃ」とする）、並びに従来の金属ショット（本願の表面
硬化処理加工前の金属ショット材と同種の金属ショット
であり、これを「従来ショットＣ」とする）を用いて種
々の金属成品に対してブラスト加工を実施し、それぞれ
の結果の比較例を以下に示す。
【００６９】なお、各金属ショットにおけるブラスト加
工条件のうち共通の条件は表９−１に示し、異なる条件
は表９−２に示す。
【００７０】
【表９−１】
【００７１】
【表９−２】
【００７２】表９−１および表９−２の結果をみると、
前述の比較例１と同様に、「本願ショットＣ」のときの
噴射圧力を「従来ショットＣ」の場合より低くしても、
金属成品の処理表面応力、表面組織、表面硬度などの同
等の金属成品のブラスト加工処理状態が得られ、さらに
「本願ショットＣ」の消耗量が「従来ショットＣ」の場
合に対して１／２であった。したがって、本願の表面硬
化処理を施した金属ショットは耐久性が向上しており、
「本願ショットＣ」は金属ショットが小径であるにもか
かわらず、本願の表面硬化金属ショットの製造方法によ
り金属ショットの表面に安定した表面硬化処理を施した
ものであることが明らかである。
【００７３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００７４】（１）金属ショット材の表面に、前記金属
ショット材の硬度と同等以上の硬度を有するショットを
噴射速度８０m/sec以上で噴射し、金属ショット材の表
面付近の温度を、鉄系の金属ショット材はＡ3変態点以
上に、もしくは非鉄系の金属ショット材は再結晶温度以
上に上昇させたので、金属ショットの表面硬度を向上さ
せ、耐久性を向上できた。特に、従来の技術では難しか
った０．３mm以下の小径の金属ショットの表面硬度を効
率よく確実に上昇させることができた。（請求項１に該
当） （２）金属ショット材及びショットを同材質で同一粒径
としたので、表面硬化処理後に金属ショット材とショッ
トを分級する必要がなく生産効率がよい。（請求項３に
該当） （３）金属ショット材及びショットを幾度も回収して、
この回収した金属ショット材及びショットを未回収の金
属ショット材及びショットの表面に幾度も噴射して表面
硬化処理を施したので、金属ショット材の表面全体に満
遍なく熱処理を施すことができ、金属ショットの耐久性
をより一層向上させることができた。（請求項２又は１
０に該当） （４）金属ショット材を撹拌したので、金属ショット材
の表面全体に満遍なく熱処理を施すことができ、金属シ
ョットの耐久性をより一層向上させることができた。
（請求項８に該当） （５）金属成分から成るショットを、金属ショット材と
し、前記ショットの硬度と同等以上の硬度を有する金属
体の表面に噴射速度８０m/sec以上で噴射し、ショット
の表面付近の温度を、鉄系のショットはＡ3変態点以上
に、もしくは非鉄系のショットは再結晶温度以上に上昇
させた場合、硬度の高い鋼板材などのを被射体の表面に
金属成分から成るショット２６を金属ショット材とし、
噴射しても、ショット２６の表面に充分良好な表面硬化
処理を施すことができた。（請求項９又は１０に該当） （６）金属ショット材は複数の各種圧粉体から成る粉末
合金で構成し、金属ショット材の表面付近の温度を、金
属ショット材の各種圧粉体のうち結合剤となる圧粉体の
再結晶温度以上に上昇させたので、粉末合金で成るショ
ット又は金属ショット材に対しても本発明の表面硬化金
属ショットの製造方法を適用できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で用いるブラスト装置の正面図
を示すものである。
【図２】図１の左側面図を示すものである。
【符号の説明】
２１ キャビネット ２２ ノズル ２３ 回収タンク ２４ バレル ２６ ショット ２７ 減速モータ ２８ 管 ２９ 金属ショット材 ３１ ショット量調整器 ３２ 管 ３３ 導管 ３４ 管 ３８ ダストコレクタ ３９ 排風機

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属ショット材の表面に、前記金属ショ
    ット材の硬度と同等以上の硬度を有するショットを噴射
    速度８０m/sec以上で噴射し、金属ショット材の表面付
    近の温度を、鉄系の金属ショット材はＡ3変態点以上
    に、もしくは非鉄系の金属ショット材は再結晶温度以上
    に上昇させ、金属ショット材の表面の硬度を向上するこ
    とを特徴とする表面硬化金属ショットの製造方法。
  2. 【請求項２】 金属ショット材の表面に、前記金属ショ
    ット材の硬度と同等以上の硬度を有するショットを噴射
    速度８０m/sec以上で噴射し、金属ショット材の表面付
    近の温度を、鉄系の金属ショット材はＡ3変態点以上
    に、もしくは非鉄系の金属ショット材は再結晶温度以上
    に上昇させると共に、前記金属ショット材及び該金属シ
    ョット材に噴射した前記ショットの一部を回収し、この
    回収した金属ショット材及びショットを再び未回収の金
    属ショット材及びショットの表面へ噴射し、この工程を
    繰り返して金属ショット材の表面の硬度を向上すること
    を特徴とする表面硬化金属ショットの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記ショットが前記金属ショット材と同
    材質で同一粒径から成る請求項１又は２記載の表面硬化
    金属ショットの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ショットが前記金属ショット材と同
    材質で異なる粒径から成る請求項１又は２記載の表面硬
    化金属ショットの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記ショットが前記金属ショット材と異
    なる材質で同一粒径である金属成分から成る請求項１又
    は２記載の表面硬化金属ショットの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記ショットが前記金属ショット材と異
    なる材質で異なる粒径の金属成分から成る請求項１又は
    ２記載の表面硬化金属ショットの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記金属ショット材及びショットの粒径
    が０．３mm以下で、噴射速度８０m/sec以上で噴射する
    請求項１〜６いずれか１つに記載の表面硬化金属ショッ
    トの製造方法。
  8. 【請求項８】 金属ショット材を撹拌する請求項１又は
    ２記載の表面硬化金属ショットの製造方法。
  9. 【請求項９】 金属ショット材をショットとし、前記シ
    ョットの硬度と同等以上の硬度を有する金属体の表面に
    噴射速度８０m/sec以上で噴射し、ショットの表面付近
    の温度を、鉄系のショットはＡ3変態点以上に、もしく
    は非鉄系のショットは再結晶温度以上に上昇させ、ショ
    ットの表面の硬度を向上することを特徴とする表面硬化
    金属ショットの製造方法。
  10. 【請求項１０】 金属ショット材をショットとし、前記
    ショットの硬度と同等以上の硬度を有する金属体の表面
    に噴射速度８０m/sec以上で噴射し、ショットの表面付
    近の温度を、鉄系のショットはＡ3変態点以上に、もし
    くは非鉄系のショットは再結晶温度以上に上昇させると
    共に、前記ショットを回収し、この回収したショットを
    再び前記金属体の表面へ噴射し、この工程を繰り返して
    ショットの表面の硬度を向上することを特徴とする表面
    硬化金属ショットの製造方法。
  11. 【請求項１１】 金属ショット材は複数の各種圧粉体か
    ら成る粉末合金で構成し、金属ショット材の表面付近の
    温度を、金属ショット材の各種圧粉体のうち結合剤とな
    る圧粉体の再結晶温度以上に上昇させた請求項１、２、
    ９又１０は記載の表面硬化金属ショットの製造方法。
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