JPH09104047A - 成形機用シリンダ及びその製造方法 - Google Patents
成形機用シリンダ及びその製造方法Info
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- JPH09104047A JPH09104047A JP7262750A JP26275095A JPH09104047A JP H09104047 A JPH09104047 A JP H09104047A JP 7262750 A JP7262750 A JP 7262750A JP 26275095 A JP26275095 A JP 26275095A JP H09104047 A JPH09104047 A JP H09104047A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は高頻度の高速高圧の負荷に耐え得
る強度を有した耐摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に
被覆してなる成形機用シリンダ及びその製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金をシリンダ母材の内面に遠心被覆し
たシリンダを700℃から1,000℃の間で、１０分以上２４
時間以下加熱し、その後、550℃以下に冷却する。この
熱処理によりシリンダ母材内面被覆層からはCrとBとか
らなる金属間化合物が析出し、シリンダ母材内面被覆層
は著しく強化され、シリンダの耐圧強度が従来品に比べ
て著しく向上する。
る強度を有した耐摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に
被覆してなる成形機用シリンダ及びその製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金をシリンダ母材の内面に遠心被覆し
たシリンダを700℃から1,000℃の間で、１０分以上２４
時間以下加熱し、その後、550℃以下に冷却する。この
熱処理によりシリンダ母材内面被覆層からはCrとBとか
らなる金属間化合物が析出し、シリンダ母材内面被覆層
は著しく強化され、シリンダの耐圧強度が従来品に比べ
て著しく向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリンダ母材内面に
耐摩耗耐食性合金を遠心被覆したプラスチック等の射出
または押出成形に用いる成形機用シリンダ及びその製造
方法に関するものである。
耐摩耗耐食性合金を遠心被覆したプラスチック等の射出
または押出成形に用いる成形機用シリンダ及びその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、プラスチックの射出成形機用シ
リンダのシリンダ母材内面には、成形中の樹脂または樹
脂に加えた添加剤による摩耗や腐食を防止するため、耐
摩耗性と耐食性を兼ね備えた合金が要求される。この要
求に応え、遠心被覆法によるシリンダ母材内面への被着
合金としてCr5.0〜10.0%、B2.5〜4.0%、Ni40.0〜45.0
%、Co40.0〜45.0%からなるNi-Co基合金、Cr5.0〜10.0
%、B2.5〜4.0%、Ni2.0%以下、残部CoからなるCo基合
金、Cr5.0〜10.0%、B2.5〜4.0%、Si2.5〜10.0%、Co35.0
〜45.0%、残部NiからなるNi基合金等がある。これらの
合金をシリンダ母材内面に遠心被覆法により被着した射
出成形機用シリンダが開発されている。しかし、いずれ
の合金もCoの含有量が40%以上であるため、射出成形機
用シリンダの製造原価はたいへん高くなる。
リンダのシリンダ母材内面には、成形中の樹脂または樹
脂に加えた添加剤による摩耗や腐食を防止するため、耐
摩耗性と耐食性を兼ね備えた合金が要求される。この要
求に応え、遠心被覆法によるシリンダ母材内面への被着
合金としてCr5.0〜10.0%、B2.5〜4.0%、Ni40.0〜45.0
%、Co40.0〜45.0%からなるNi-Co基合金、Cr5.0〜10.0
%、B2.5〜4.0%、Ni2.0%以下、残部CoからなるCo基合
金、Cr5.0〜10.0%、B2.5〜4.0%、Si2.5〜10.0%、Co35.0
〜45.0%、残部NiからなるNi基合金等がある。これらの
合金をシリンダ母材内面に遠心被覆法により被着した射
出成形機用シリンダが開発されている。しかし、いずれ
の合金もCoの含有量が40%以上であるため、射出成形機
用シリンダの製造原価はたいへん高くなる。
【０００３】そこで、Co含有量を低減しても、耐摩耗性
と耐食性を劣化させず、同等もしくはそれ以上の性能を
有する合金について検討した結果、Ni、Co、Siの相乗効
果により、Coの含有量を低減しても、耐摩耗耐食性に優
れた合金が得られることが見いだされた。このNi基耐摩
耗耐食性合金は、特公昭５６−５３６２６号において、
射出成形機用シリンダ内面の遠心被覆用耐摩耗耐食性合
金として開示されている。前記合金はCr5.0%〜10.0%、B
2.5%〜4.0%、Si2.5%〜10.0%、Co5.0%〜35.0%、残部Niか
らなる組成を有するものであり、CoとNiの含有量との関
係からSiの含有量を調整し、耐摩耗耐食性合金としたも
のである。この合金は、硬さがHRC54以上と従来の耐摩
耗耐食性合金に比べて高い硬度を有するのが特徴であ
り、射出成形機用シリンダのシリンダ母材内面に被覆す
ることにより、射出成形機用シリンダの性能を向上させ
ることができる。
と耐食性を劣化させず、同等もしくはそれ以上の性能を
有する合金について検討した結果、Ni、Co、Siの相乗効
果により、Coの含有量を低減しても、耐摩耗耐食性に優
れた合金が得られることが見いだされた。このNi基耐摩
耗耐食性合金は、特公昭５６−５３６２６号において、
射出成形機用シリンダ内面の遠心被覆用耐摩耗耐食性合
金として開示されている。前記合金はCr5.0%〜10.0%、B
2.5%〜4.0%、Si2.5%〜10.0%、Co5.0%〜35.0%、残部Niか
らなる組成を有するものであり、CoとNiの含有量との関
係からSiの含有量を調整し、耐摩耗耐食性合金としたも
のである。この合金は、硬さがHRC54以上と従来の耐摩
耗耐食性合金に比べて高い硬度を有するのが特徴であ
り、射出成形機用シリンダのシリンダ母材内面に被覆す
ることにより、射出成形機用シリンダの性能を向上させ
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし近年、消費者は
より高品質でかつより低コストの製品を求めている。こ
のような社会経済状況において、これらの成形機用シリ
ンダには以下の課題が課されている。すなわち、 成形物の高品質化を図る。 成形サイクルタイムの短縮化を図り、生産性を向上さ
せ、製品の低コスト化を目指す。 の課題である成形物の高品質化を図るためには、高圧
で成形を行わなければならず、の課題である成形サイ
クルタイムの短縮化を図るためには、高速で成形を行わ
なければならない。このように高速高圧で成形を行った
場合、成形機用シリンダのシリンダ母材内面には、膨
張、収縮の応力が繰り返し頻繁にかかることになり、シ
リンダ母材内面への負荷が非常に大きくなる。そのた
め、高頻度の高速高圧の負荷に耐え得る強度を有した耐
摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に被覆することが必
要となるのである。
より高品質でかつより低コストの製品を求めている。こ
のような社会経済状況において、これらの成形機用シリ
ンダには以下の課題が課されている。すなわち、 成形物の高品質化を図る。 成形サイクルタイムの短縮化を図り、生産性を向上さ
せ、製品の低コスト化を目指す。 の課題である成形物の高品質化を図るためには、高圧
で成形を行わなければならず、の課題である成形サイ
クルタイムの短縮化を図るためには、高速で成形を行わ
なければならない。このように高速高圧で成形を行った
場合、成形機用シリンダのシリンダ母材内面には、膨
張、収縮の応力が繰り返し頻繁にかかることになり、シ
リンダ母材内面への負荷が非常に大きくなる。そのた
め、高頻度の高速高圧の負荷に耐え得る強度を有した耐
摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に被覆することが必
要となるのである。
【０００５】以上の点に鑑みると、特公昭５６−５３６
２６号のNi基耐摩耗耐食性合金等、従来の耐摩耗耐食性
合金では、強度の点でさらに改良する余地があり、たと
えこれらをシリンダ母材内面遠心被覆用合金に適用した
としても、上記課題を解決しうる成形機用シリンダとは
ならない。そこで、本発明は、昨今のニーズに応える強
度を有した耐摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に被覆
した成形機用シリンダ及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
２６号のNi基耐摩耗耐食性合金等、従来の耐摩耗耐食性
合金では、強度の点でさらに改良する余地があり、たと
えこれらをシリンダ母材内面遠心被覆用合金に適用した
としても、上記課題を解決しうる成形機用シリンダとは
ならない。そこで、本発明は、昨今のニーズに応える強
度を有した耐摩耗耐食性合金をシリンダ母材内面に被覆
した成形機用シリンダ及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明請求項１記載の成形機用シリンダは、重量比
でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0
〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜35.0％、Fe25.0％以下
を含み、残部Ni及び不可避的不純物からなり、析出物に
より析出強化されたNi基合金が、シリンダ母材内面に被
覆されてなることを特徴とする。また請求項２記載の成
形機用シリンダは、重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.
0％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co
5.0〜35.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避
的不純物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被
覆した後、熱処理することにより析出物を析出させ、析
出強化してなることを特徴とする。また請求項３記載の
成形機用シリンダは、請求項１または請求項２に記載の
析出物が金属間化合物であることを特徴とする。また請
求項４記載の成形機用シリンダは、請求項１または請求
項２に記載の析出物がCrとBとからなる金属間化合物で
あることを特徴とする。また請求項５記載の成形機用シ
リンダは、請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載
の熱処理が、700℃から1,000℃の間で、１０分以上２４
時間以下加熱後、550℃以下に冷却し、その後は必要に
応じて歪取り熱処理が適宜施されることを特徴とする。
但し歪取り熱処理は不要なときは省いてもよい。
めに本発明請求項１記載の成形機用シリンダは、重量比
でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0
〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜35.0％、Fe25.0％以下
を含み、残部Ni及び不可避的不純物からなり、析出物に
より析出強化されたNi基合金が、シリンダ母材内面に被
覆されてなることを特徴とする。また請求項２記載の成
形機用シリンダは、重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.
0％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co
5.0〜35.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避
的不純物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被
覆した後、熱処理することにより析出物を析出させ、析
出強化してなることを特徴とする。また請求項３記載の
成形機用シリンダは、請求項１または請求項２に記載の
析出物が金属間化合物であることを特徴とする。また請
求項４記載の成形機用シリンダは、請求項１または請求
項２に記載の析出物がCrとBとからなる金属間化合物で
あることを特徴とする。また請求項５記載の成形機用シ
リンダは、請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載
の熱処理が、700℃から1,000℃の間で、１０分以上２４
時間以下加熱後、550℃以下に冷却し、その後は必要に
応じて歪取り熱処理が適宜施されることを特徴とする。
但し歪取り熱処理は不要なときは省いてもよい。
【０００７】本発明請求項６記載の成形機用シリンダの
製造方法は、重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被覆した
後、熱処理することにより析出物を析出させ、析出強化
してなる成形機用シリンダを得ることを特徴とする。ま
た請求項７記載の成形機用シリンダの製造方法は、請求
項６に記載の析出物が金属間化合物であることを特徴と
する。また請求項８記載の成形機用シリンダの製造方法
は、請求項６に記載の析出物がCrとBとからなる金属間
化合物であることを特徴とする。また請求項９記載の成
形機用シリンダの製造方法は、請求項６ないし請求項８
のいずれか一に記載の熱処理が、700℃から1,000℃の間
で、１０分以上２４時間以下加熱後、550℃以下に冷却
し、その後は必要に応じて歪取り熱処理を適宜施すこと
を特徴とする。但し、歪取り熱処理は不要なときは省い
てもよい。
製造方法は、重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被覆した
後、熱処理することにより析出物を析出させ、析出強化
してなる成形機用シリンダを得ることを特徴とする。ま
た請求項７記載の成形機用シリンダの製造方法は、請求
項６に記載の析出物が金属間化合物であることを特徴と
する。また請求項８記載の成形機用シリンダの製造方法
は、請求項６に記載の析出物がCrとBとからなる金属間
化合物であることを特徴とする。また請求項９記載の成
形機用シリンダの製造方法は、請求項６ないし請求項８
のいずれか一に記載の熱処理が、700℃から1,000℃の間
で、１０分以上２４時間以下加熱後、550℃以下に冷却
し、その後は必要に応じて歪取り熱処理を適宜施すこと
を特徴とする。但し、歪取り熱処理は不要なときは省い
てもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を、例えば特公昭５６−５３６２６
号に記載された遠心被覆法と類似の遠心被覆法により、
鋼製のシリンダ母材内面に被覆する。その後図１に示す
熱処理を施す。図１は本発明の熱処理の一実施例を示
す。上記によりNi基合金でシリンダ母材の内面に遠心被
覆層を形成したシリンダを700℃から1,000℃の間で、１
０分以上２４時間以下加熱し、その後、550℃以下に冷
却する。その後はさらに必要があれば、550℃以上に再
加熱し、炉内に放置冷却する歪取り熱処理を施す。歪み
取り熱処理は省略してもよい。Ni基合金をシリンダ母材
内面に被覆後、そのシリンダに700℃から1000℃までの
温度範囲で10分以上24時間以下加熱する熱処理を施すこ
とにより、シリンダ母材内面被覆層からCrとBとからな
る金属間化合物が析出する。
て説明する。重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0％、M
n0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.0〜3
5.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を、例えば特公昭５６−５３６２６
号に記載された遠心被覆法と類似の遠心被覆法により、
鋼製のシリンダ母材内面に被覆する。その後図１に示す
熱処理を施す。図１は本発明の熱処理の一実施例を示
す。上記によりNi基合金でシリンダ母材の内面に遠心被
覆層を形成したシリンダを700℃から1,000℃の間で、１
０分以上２４時間以下加熱し、その後、550℃以下に冷
却する。その後はさらに必要があれば、550℃以上に再
加熱し、炉内に放置冷却する歪取り熱処理を施す。歪み
取り熱処理は省略してもよい。Ni基合金をシリンダ母材
内面に被覆後、そのシリンダに700℃から1000℃までの
温度範囲で10分以上24時間以下加熱する熱処理を施すこ
とにより、シリンダ母材内面被覆層からCrとBとからな
る金属間化合物が析出する。
【０００９】この結果、シリンダ母材内面被覆層におけ
るマトリックス結晶粒内の転位の運動が阻止されるた
め、シリンダ母材内面被覆層は著しく強化され、Ni基合
金の抗折力、シリンダの耐圧強度が従来品に比べて著し
く向上する。このシリンダを成形機用シリンダに適用し
た場合には、優れた性能を発揮する。
るマトリックス結晶粒内の転位の運動が阻止されるた
め、シリンダ母材内面被覆層は著しく強化され、Ni基合
金の抗折力、シリンダの耐圧強度が従来品に比べて著し
く向上する。このシリンダを成形機用シリンダに適用し
た場合には、優れた性能を発揮する。
【００１０】なお、Ni基耐摩耗耐食性合金の成分範囲限
定理由について以下に述べる。 C：基地中に固溶して強度を付与する成分であり、より
多く添加すると炭化物を形成して硬度を上げることがで
きる。しかし、0.01%未満の添加量ではその効果がな
い。また0.5%を越えて添加すると耐摩耗性を劣化し、脆
性を増す。従ってCの添加量は重量比で0.01〜0.5%の範
囲とする。 Si：脱酸元素として必要な成分であり、Cr、Ni、Coなど
と金属間化合物を形成して硬度を上げることができる。
2.5%未満の添加量ではその効果がなく、10.0%を越えて
添加すると、硬くなりすぎて、脆性を増す。従ってSiの
添加量は2.5〜10.0%の範囲とする。 Mn：脱酸元素として必要な成分であり、溶融温度を下げ
る効果がある。しかし、0.5%未満の添加量ではその効果
がなく、1.5%を越えて添加すると、耐食性が劣化する。
従って、Mnの添加量は0.5〜1.5%の範囲とする。 Cr：基地中に固溶して耐摩耗性を改善すると共に、組織
中に高硬度の金属間化合物を析出させ、合金の硬さを向
上させるのに効果がある。しかし、5%未満の添加量では
その効果がなく、金属間化合物の析出も見られない。1
0.0%を越えて添加すると脆性を増す。従ってCrの添加量
は5.0〜10.0%の範囲とする。なお、Crの添加量が6.0%以
上9.0%以下のとき特に靱性が高く、十分な耐摩耗性が得
られる。また、このとき金属間化合物が多く析出される
ため、合金の硬さを向上させるのに特に効果がある。 B：組織中に高硬度の金属間化合物を析出させ、合金の
硬さを向上させるのに効果がある。しかし、2.0%未満の
添加量では硬さが不十分であり、6.0%を越えて添加する
と、脆性を示すとともに、遊離のBが析出される。従っ
てBの添加量は2.0〜6.0%の範囲とする。なお、特に靱性
が高くなり、十分な硬度を得るためのより望ましいBの
添加量範囲としては2.5%以上3.5%以下である。 Co：CrおよびBと化合して合金に高硬度と耐食性を与え
る。しかし、5.0%未満の添加量ではその効果がなく、3
5.0%を越えて添加すると、Coの含有量の増大に伴い、製
造原価が上昇する。従ってCoの添加量は5.0〜35.0%の範
囲とする。 Fe：適量を添加すると靱性を増し、かつ熱膨張係数を小
さくすることができ、被覆層のクラックを防止する。し
かし25.0%を越えて添加すると、耐食性を低下させると
共に硬度も低下する。従ってFeは25.0%以下添加する。 Ni：高硬度と耐食性を与えるための合金基として残量と
する。
定理由について以下に述べる。 C：基地中に固溶して強度を付与する成分であり、より
多く添加すると炭化物を形成して硬度を上げることがで
きる。しかし、0.01%未満の添加量ではその効果がな
い。また0.5%を越えて添加すると耐摩耗性を劣化し、脆
性を増す。従ってCの添加量は重量比で0.01〜0.5%の範
囲とする。 Si：脱酸元素として必要な成分であり、Cr、Ni、Coなど
と金属間化合物を形成して硬度を上げることができる。
2.5%未満の添加量ではその効果がなく、10.0%を越えて
添加すると、硬くなりすぎて、脆性を増す。従ってSiの
添加量は2.5〜10.0%の範囲とする。 Mn：脱酸元素として必要な成分であり、溶融温度を下げ
る効果がある。しかし、0.5%未満の添加量ではその効果
がなく、1.5%を越えて添加すると、耐食性が劣化する。
従って、Mnの添加量は0.5〜1.5%の範囲とする。 Cr：基地中に固溶して耐摩耗性を改善すると共に、組織
中に高硬度の金属間化合物を析出させ、合金の硬さを向
上させるのに効果がある。しかし、5%未満の添加量では
その効果がなく、金属間化合物の析出も見られない。1
0.0%を越えて添加すると脆性を増す。従ってCrの添加量
は5.0〜10.0%の範囲とする。なお、Crの添加量が6.0%以
上9.0%以下のとき特に靱性が高く、十分な耐摩耗性が得
られる。また、このとき金属間化合物が多く析出される
ため、合金の硬さを向上させるのに特に効果がある。 B：組織中に高硬度の金属間化合物を析出させ、合金の
硬さを向上させるのに効果がある。しかし、2.0%未満の
添加量では硬さが不十分であり、6.0%を越えて添加する
と、脆性を示すとともに、遊離のBが析出される。従っ
てBの添加量は2.0〜6.0%の範囲とする。なお、特に靱性
が高くなり、十分な硬度を得るためのより望ましいBの
添加量範囲としては2.5%以上3.5%以下である。 Co：CrおよびBと化合して合金に高硬度と耐食性を与え
る。しかし、5.0%未満の添加量ではその効果がなく、3
5.0%を越えて添加すると、Coの含有量の増大に伴い、製
造原価が上昇する。従ってCoの添加量は5.0〜35.0%の範
囲とする。 Fe：適量を添加すると靱性を増し、かつ熱膨張係数を小
さくすることができ、被覆層のクラックを防止する。し
かし25.0%を越えて添加すると、耐食性を低下させると
共に硬度も低下する。従ってFeは25.0%以下添加する。 Ni：高硬度と耐食性を与えるための合金基として残量と
する。
【００１１】本発明Ni基耐摩耗耐食性合金の熱処理条件
の限定理由は次ぎの通りである。熱処理が700℃未満の
ときは、マトリックス結晶粒内に十分な量の析出物が得
られないので、マトリックスが強化されない。また、10
00℃を越えると合金が溶融し始める。従って、熱処理温
度範囲は700℃以上1000℃以下とする。次ぎに、上記の
熱処理に加熱保持する時間が10分未満のときは十分な析
出反応が起こらず、マトリックスが強化されない。ま
た、24時間を越えると析出反応が飽和して進行しなくな
るとともに、コストが高くなり、非経済的になる。従っ
て、加熱保持する時間は10分以上24時間以下とする。そ
の後さらに必要があれば、歪取り熱処理を適宜施すが、
本発明はこれを限定するものではなく、不要の場合には
省略してもよい。
の限定理由は次ぎの通りである。熱処理が700℃未満の
ときは、マトリックス結晶粒内に十分な量の析出物が得
られないので、マトリックスが強化されない。また、10
00℃を越えると合金が溶融し始める。従って、熱処理温
度範囲は700℃以上1000℃以下とする。次ぎに、上記の
熱処理に加熱保持する時間が10分未満のときは十分な析
出反応が起こらず、マトリックスが強化されない。ま
た、24時間を越えると析出反応が飽和して進行しなくな
るとともに、コストが高くなり、非経済的になる。従っ
て、加熱保持する時間は10分以上24時間以下とする。そ
の後さらに必要があれば、歪取り熱処理を適宜施すが、
本発明はこれを限定するものではなく、不要の場合には
省略してもよい。
【００１２】
【実施例】Ni基耐摩耗耐食性合金を内径39mmの鋼製シリ
ンダ母材内面に遠心被覆した外径110mm、内径35mm、長
さ830mmの射出成形機用シリンダの実施例と比較例につ
いて説明する。 （実施例） 重量比でC0.09％、Si2.58％、Mn0.95％、Cr6.78％、B
2.53％、Co9.10％、Fe8.43％、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を特公昭５６−５３６２６号に記載
された遠心被覆法と類似の方法で前記鋼製シリンダ母材
内面に遠心被覆した。 により得たシリンダを930℃まで４５分間で加熱
し、930℃で４５分間保持した。 その後９分間で450℃までシリンダを回転しながら冷
却した。 その後630℃に再加熱保持した後、炉の中で放置冷却
する歪み取り熱処理を施した。
ンダ母材内面に遠心被覆した外径110mm、内径35mm、長
さ830mmの射出成形機用シリンダの実施例と比較例につ
いて説明する。 （実施例） 重量比でC0.09％、Si2.58％、Mn0.95％、Cr6.78％、B
2.53％、Co9.10％、Fe8.43％、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を特公昭５６−５３６２６号に記載
された遠心被覆法と類似の方法で前記鋼製シリンダ母材
内面に遠心被覆した。 により得たシリンダを930℃まで４５分間で加熱
し、930℃で４５分間保持した。 その後９分間で450℃までシリンダを回転しながら冷
却した。 その後630℃に再加熱保持した後、炉の中で放置冷却
する歪み取り熱処理を施した。
【００１３】の過程でNi基合金を射出成形機用シリン
ダのシリンダ母材内面に被覆させた後、さらにとの
過程で熱処理し、さらにの過程で歪み取り熱処理を施
した。このシリンダ内面のNi基合金の金属組織を1000倍
に拡大して調べると、図２（ａ）に示すようにマトリッ
クス結晶粒内にCrとBとからなる金属間化合物が析出し
ていることが判明した。この金属間化合物が析出した内
面被覆層から幅4mm、厚み1.5mm、長さ40mmの抗折力試験
片を採取し、抗折力を測定した。さらに、抗折力をもと
にして、被覆層及び母材の諸特性値を用いてシリンダと
しての耐圧強度を計算により求めた。
ダのシリンダ母材内面に被覆させた後、さらにとの
過程で熱処理し、さらにの過程で歪み取り熱処理を施
した。このシリンダ内面のNi基合金の金属組織を1000倍
に拡大して調べると、図２（ａ）に示すようにマトリッ
クス結晶粒内にCrとBとからなる金属間化合物が析出し
ていることが判明した。この金属間化合物が析出した内
面被覆層から幅4mm、厚み1.5mm、長さ40mmの抗折力試験
片を採取し、抗折力を測定した。さらに、抗折力をもと
にして、被覆層及び母材の諸特性値を用いてシリンダと
しての耐圧強度を計算により求めた。
【００１４】（比較例）本発明の比較例として、Ni基耐
摩耗耐食性合金を遠心被覆した従来の射出成形機用シリ
ンダについて説明する。 重量比でC0.08％、Si2.67％、Mn0.94％、Cr6.78％、B
2.65％、Co9.63％、Fe7.54％、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を前記実施例シリンダと同じ条件で
遠心被覆し、その後630℃に再加熱する歪取り熱処理を
施した。この比較例のシリンダにおける被覆合金は、実
施例のそれと同じ成分系である。しかし図１の熱処理過
程を経ていず、シリンダ母材内面被覆層からは図２
（ｂ）に示すように、CrとBとからなる金属間化合物の
析出はみられなかった。この金属間化合物が析出してい
ない内面被覆層から、実施例と同様にして抗折力を測定
するとともに、シリンダとしての耐圧強度を求めた。
摩耗耐食性合金を遠心被覆した従来の射出成形機用シリ
ンダについて説明する。 重量比でC0.08％、Si2.67％、Mn0.94％、Cr6.78％、B
2.65％、Co9.63％、Fe7.54％、残部Ni及び不可避的不純
物からなるNi基合金を前記実施例シリンダと同じ条件で
遠心被覆し、その後630℃に再加熱する歪取り熱処理を
施した。この比較例のシリンダにおける被覆合金は、実
施例のそれと同じ成分系である。しかし図１の熱処理過
程を経ていず、シリンダ母材内面被覆層からは図２
（ｂ）に示すように、CrとBとからなる金属間化合物の
析出はみられなかった。この金属間化合物が析出してい
ない内面被覆層から、実施例と同様にして抗折力を測定
するとともに、シリンダとしての耐圧強度を求めた。
【００１５】（評価試験）実施例と比較例の合金の抗折
力、硬さ（HRC）及びシリンダの耐圧強度を比較して表1
に示す。実施例のNi基耐摩耗耐食性合金を内面に被覆し
たシリンダの合金抗折力は100kg/mm2であった。一方比
較例のNi基耐摩耗耐食性合金を内面に被覆したシリンダ
の合金抗折力は70.2kg/mm2であった。すなわち、比較例
のシリンダに対して、実施例のシリンダは、内面の被覆
層にCrとBとからなる金属間化合物が析出しているた
め、シリンダ被覆層合金の抗折力が著しく向上してい
る。また、被覆層合金の硬さ（HRC）を比較すると、実
施例のHRCは56であり、比較例のHRCは54であった。すな
わち、実施例の被覆層合金は従来の被覆層合金に比肩す
る硬さを有することが認められた。シリンダ全体の耐圧
強度に関しては、実施例のシリンダは45kg/mm2であり、
比較例のシリンダは28kg/mm2であった。耐圧強度に関し
ても、内面被覆層が析出強化されたシリンダは従来のシ
リンダに比べて著しく向上した。
力、硬さ（HRC）及びシリンダの耐圧強度を比較して表1
に示す。実施例のNi基耐摩耗耐食性合金を内面に被覆し
たシリンダの合金抗折力は100kg/mm2であった。一方比
較例のNi基耐摩耗耐食性合金を内面に被覆したシリンダ
の合金抗折力は70.2kg/mm2であった。すなわち、比較例
のシリンダに対して、実施例のシリンダは、内面の被覆
層にCrとBとからなる金属間化合物が析出しているた
め、シリンダ被覆層合金の抗折力が著しく向上してい
る。また、被覆層合金の硬さ（HRC）を比較すると、実
施例のHRCは56であり、比較例のHRCは54であった。すな
わち、実施例の被覆層合金は従来の被覆層合金に比肩す
る硬さを有することが認められた。シリンダ全体の耐圧
強度に関しては、実施例のシリンダは45kg/mm2であり、
比較例のシリンダは28kg/mm2であった。耐圧強度に関し
ても、内面被覆層が析出強化されたシリンダは従来のシ
リンダに比べて著しく向上した。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明の成形機用シリンダ
の製造方法によれば、シリンダの合金被覆層の抗折力が
著しく向上し、優れた強度を有する合金被覆層を備えた
成形機用シリンダを得ることができる。このシリンダは
高頻度の繰り返し高速高圧の負荷に耐えることができ、
その結果、高品質の製品を得ることができる。また、成
形サイクルタイムの短縮化を図り、生産性が向上するた
め、低コストの製品を得ることができる。
の製造方法によれば、シリンダの合金被覆層の抗折力が
著しく向上し、優れた強度を有する合金被覆層を備えた
成形機用シリンダを得ることができる。このシリンダは
高頻度の繰り返し高速高圧の負荷に耐えることができ、
その結果、高品質の製品を得ることができる。また、成
形サイクルタイムの短縮化を図り、生産性が向上するた
め、低コストの製品を得ることができる。
【図１】 本発明のシリンダの熱処理履歴
【図２】 （ａ）本発明のシリンダ母材内面Ni基耐摩耗
耐食性合金被覆層の金属組織 （ｂ）比較例のシリンダ母材内面Ni基耐摩耗耐食性合金
被覆層の金属組織との比較写真
耐食性合金被覆層の金属組織 （ｂ）比較例のシリンダ母材内面Ni基耐摩耗耐食性合金
被覆層の金属組織との比較写真
Claims (9)
- 【請求項１】 重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0
％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.
0〜35.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的
不純物からなり、析出物により析出強化されたNi基合金
が、シリンダ母材内面に被覆されてなる成形機用シリン
ダ。 - 【請求項２】 重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0
％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.
0〜35.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的
不純物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被覆
した後、熱処理することにより析出物を析出させ、析出
強化してなる成形機用シリンダ。 - 【請求項３】 前記析出物が金属間化合物である請求項
１または請求項２に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項４】 前記析出物がCrとBとからなる金属間合
物である請求項１または請求項２に記載の成形機用シリ
ンダ。 - 【請求項５】 前記熱処理が、700℃から1,000℃の間
で、１０分以上２４時間以下加熱後、550℃以下に冷却
される請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の成
形機用シリンダ。 - 【請求項６】 重量比でC0.01〜0.5％、Si2.5〜10.0
％、Mn0.5〜1.5％、Cr5.0〜10.0％、B2.0〜6.0％、Co5.
0〜35.0％、Fe25.0％以下を含み、残部Ni及び不可避的
不純物からなるNi基合金をシリンダ母材内面に遠心被覆
した後、熱処理することにより析出物を析出させ、析出
強化してなる成形機用シリンダを得る成形機用シリンダ
の製造方法。 - 【請求項７】 前記析出物が金属間化合物である請求項
６に記載の成形機用シリンダの製造方法。 - 【請求項８】 前記析出物がCrとBとからなる金属間化
合物である請求項６に記載の成形機用シリンダの製造方
法。 - 【請求項９】 前記熱処理が、700℃から1,000℃の間
で、１０分以上２４時間以下加熱後、550℃以下に冷却
される請求項６ないし請求項８のいずれか一に記載の成
形機用シリンダの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26275095A JP3498820B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 成形機用シリンダ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26275095A JP3498820B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 成形機用シリンダ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09104047A true JPH09104047A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3498820B2 JP3498820B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=17380071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26275095A Expired - Lifetime JP3498820B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 成形機用シリンダ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498820B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201080A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Hitachi Metals Ltd | 成形機用シリンダ |
| JP2010190128A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Toshiba Corp | タービン翼の浸食防止方法、及びタービン翼 |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP26275095A patent/JP3498820B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201080A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Hitachi Metals Ltd | 成形機用シリンダ |
| JP2010190128A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Toshiba Corp | タービン翼の浸食防止方法、及びタービン翼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3498820B2 (ja) | 2004-02-23 |
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