JPH09195066A - ホウ化チタン粒子分散層の形成方法 - Google Patents
ホウ化チタン粒子分散層の形成方法Info
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- JPH09195066A JPH09195066A JP2320596A JP2320596A JPH09195066A JP H09195066 A JPH09195066 A JP H09195066A JP 2320596 A JP2320596 A JP 2320596A JP 2320596 A JP2320596 A JP 2320596A JP H09195066 A JPH09195066 A JP H09195066A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴｉＢ2 粒子の添加によって基材を強化する
場合に、基材の表面層にＴｉＢ2 粒子を均一に分布させ
る方法を提供する。 【解決手段】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
に対し、ＴまたはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金と、
Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＢまたはＢ
を１ｍａｓｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物
とのいずれかとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子
および其他の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均
一に分散した表面層を形成するホウ化チタン粒子分散層
の形成方法。
場合に、基材の表面層にＴｉＢ2 粒子を均一に分布させ
る方法を提供する。 【解決手段】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
に対し、ＴまたはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金と、
Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＢまたはＢ
を１ｍａｓｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物
とのいずれかとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子
および其他の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均
一に分散した表面層を形成するホウ化チタン粒子分散層
の形成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】金属基材の表面層にホウ化チ
タン粒子を均一に分散せしめる表面改質方法に関する。
タン粒子を均一に分散せしめる表面改質方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼材料に比較して、軽量で耐食性，熱
伝導性，成形性に優れているアルミニウム、特にアルミ
ニウム合金は多くの産業分野で使用されており、自動車
の分野ではボディ，サスペンション，エンジン周りの部
材として鉄鋼材料に代って利用されている。しかしなが
ら元来、アルミニウム合金の硬さは低く、耐摩耗性も鉄
鋼材料より劣るという欠点がある。また、融点の低さに
起因してアルミニウム合金の耐熱性は低いという欠点も
ある。そのため、アルミニウム合金部材の表面層に耐摩
耗性，耐熱性，耐食性を付与する目的で、（１）表面層
として鉄鋼材料などを鋳ぐるむ、（２）レーザー，電子
ビーム，プラズマ，電子アーク，ガスの燃焼などの高密
度のエネルギーを表面に付加し、表面層を溶融し、これ
を急冷凝固させる再溶融処理、（３）同じ要領で溶加材
料を肉盛りする肉盛溶接、（４）メッキ処理、（５）溶
射処理、（６）ＰＶＤ、（７）ＣＶＤ、（８）イオン注
入法、（９）アルマイト処理等々によって表面層を改質
することがおこなわれている。
伝導性，成形性に優れているアルミニウム、特にアルミ
ニウム合金は多くの産業分野で使用されており、自動車
の分野ではボディ，サスペンション，エンジン周りの部
材として鉄鋼材料に代って利用されている。しかしなが
ら元来、アルミニウム合金の硬さは低く、耐摩耗性も鉄
鋼材料より劣るという欠点がある。また、融点の低さに
起因してアルミニウム合金の耐熱性は低いという欠点も
ある。そのため、アルミニウム合金部材の表面層に耐摩
耗性，耐熱性，耐食性を付与する目的で、（１）表面層
として鉄鋼材料などを鋳ぐるむ、（２）レーザー，電子
ビーム，プラズマ，電子アーク，ガスの燃焼などの高密
度のエネルギーを表面に付加し、表面層を溶融し、これ
を急冷凝固させる再溶融処理、（３）同じ要領で溶加材
料を肉盛りする肉盛溶接、（４）メッキ処理、（５）溶
射処理、（６）ＰＶＤ、（７）ＣＶＤ、（８）イオン注
入法、（９）アルマイト処理等々によって表面層を改質
することがおこなわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】表面層に添加されるセ
ラミックス粒子は、微細になればなるほど高価である。
そして肉盛溶接は高エネルギー密度の熱源によって基材
および溶加材料を急速に溶融させ、周囲の基材への熱伝
達によって急速に凝固させる手法であるため、表面層が
溶融している時間が短かく、溶湯を攪拌する力も限られ
ているため、肉盛溶接によってセラミックス粒子の均一
分散を図ることはむずかしい。これは溶湯とセラミック
ス粒子の濡れ性にもよるが、微細な粒子ほど溶融池への
添加が難しくなり、かつ粒子の凝集が生じ易いことにも
よる。表面硬化層に添加するセラミックス粒子のうち２
ホウ化チタン（ＴｉＢ2 ）は、特に基材の耐摩耗性を著
しく改善する効果のあることが知られている（文献META
LLURGICAL TRANSACTIONS A , vol.23A , OCT 1992 −
2835 参照）。しかしこのＴｉＢ2 粒子は高価であると
ともに、アルミニウム合金との濡れ性が非常に悪く、溶
湯への添加や、これを溶湯中に均一に分散させることは
困難である。本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、前記課題を解消してなるホウ化チタン粒子分散層の
形成方法を提供することを目的とする。
ラミックス粒子は、微細になればなるほど高価である。
そして肉盛溶接は高エネルギー密度の熱源によって基材
および溶加材料を急速に溶融させ、周囲の基材への熱伝
達によって急速に凝固させる手法であるため、表面層が
溶融している時間が短かく、溶湯を攪拌する力も限られ
ているため、肉盛溶接によってセラミックス粒子の均一
分散を図ることはむずかしい。これは溶湯とセラミック
ス粒子の濡れ性にもよるが、微細な粒子ほど溶融池への
添加が難しくなり、かつ粒子の凝集が生じ易いことにも
よる。表面硬化層に添加するセラミックス粒子のうち２
ホウ化チタン（ＴｉＢ2 ）は、特に基材の耐摩耗性を著
しく改善する効果のあることが知られている（文献META
LLURGICAL TRANSACTIONS A , vol.23A , OCT 1992 −
2835 参照）。しかしこのＴｉＢ2 粒子は高価であると
ともに、アルミニウム合金との濡れ性が非常に悪く、溶
湯への添加や、これを溶湯中に均一に分散させることは
困難である。本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、前記課題を解消してなるホウ化チタン粒子分散層の
形成方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
は、基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池に対し、Ｔ
またはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金と、Ｔｉの塩
と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＢまたはＢを１ｍａ
ｓｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物とのいず
れかとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子および其
他の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均一に分散
した表面層を形成するホウ化チタン粒子分散層の形成方
法によって前記課題を解消した。また、本発明は、基材
の表面に溶融池を形成し、該溶融池にＴｉＯ2 を添加す
るとともに、ＢまたはＢを１ｍａｓｓ％以上含む合金
と、Ｂの塩と、Ｂの化合物とのいずれかとを添加し、溶
融池においてＴｉＢ2 粒子および其他の硬質粒子を生成
させて、これらの粒子が均一に分散した表面層を形成す
るホウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題
を解消した。さらに本発明は、基材の表面に溶融池を形
成し、該溶融池に対し、ＴｉまたはＴｉを１ｍａｓｓ％
以上含む合金と、Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれ
かと、ＴｉＢ2 よりも熱力学的に不安定なホウ化物とを
添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子および其他の硬質
粒子を生成させて、これらの粒子が均一に分散した表面
層を形成するホウ化チタン粒子分散層の形成方法によっ
て前記課題を解消した。また、本発明は、基材の表面に
溶融池を形成し、該溶融池でＴｉを含む物質と、Ｂを含
む物質とを添加してＴｉＢ2 粒子および其他の硬質粒子
を生成させる際に、前記基材または添加する溶加材の構
成物質としてＴｉ及びＢの単体、または固溶原子，金属
間化合物，化合物のいずれかのかたちのＴｉまたはＢを
含む合金を用いるホウ化チタン粒子分散層の形成方法に
よって前記課題を解消した。さらに本発明は、基材また
は溶加材が１ｍａｓｓ％以上のＴｉまたはＢを、固溶原
子，金属間化合物，化合物のいずれかのかたちで含むホ
ウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題を解
消した。また、本発明は、前記溶融池に、Ｔｉの金属塩
としてＫ2 ＴｉＦ6 またはＮａＴｉＦ6 の単体か、また
はこれを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物，Ｂの金属塩と
してＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 の単体か、またはこれを
１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用い、そのどちらか、
または両方を用いる請求項１に記載のホウ化チタン粒子
分散層の形成方法によって前記課題を解消した。さらに
本発明は、前記溶融池にＴｉＯ2 と、ＫＢＦ4 またはＮ
ａＢＦ4 単体か、またはこれを１０ｍａｓｓ％以上含む
混合物を用いる請求項２に記載のホウ化チタン粒子分散
層の形成方法によって前記課題を解消した。また、本発
明は、Ｂの化合物として、ＡｌＢ2 ，ＡｌＢ12，ＢＮ，
Ｂ4 Ｃのいずれか、またはその混合物を添加する請求項
３に記載のホウ化チタン粒子分散層の形成方法によって
前記課題を解消した。さらに本発明は、ＴｉまたはＴｉ
の金属塩，化合物と、ＢまたはＢの金属塩，化合物との
いずれかと、またはその両方を含む物質を混合して、ま
たは別々にノズルから溶融池に添加する請求項１乃至請
求項４に記載のホウ化チタン粒子分散層の形成方法によ
って前記課題を解消した。また、本発明は、Ｔｉまたは
Ｔｉの金属塩，化合物、またはＢまたはＢの金属塩，化
合物，またはその両方を含む物質に、必要に応じて接着
用の物質を混合したうえ、溶融池を形成する前に予め基
材表面に配置しておく請求項１乃至請求項４に記載のホ
ウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題を解
消した。さらに本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化
合物と、ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、
またはその両方を含む物質に、必要に応じて接着用の物
質を混合し、これを塗布または圧着などの手段によって
表面に付着させてなる溶加材によって前記課題を解消し
た。また、本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物
と、ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、また
はその両方を含む物質を内部に内包、または溶加材内に
分散してなる溶加材によって前記課題を解消した。さら
に本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、Ｂま
たはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはその両
方を含む物質の割合が溶加材全体に対して１ｍａｓｓ％
以上である溶加材によって前記課題を解消した。
は、基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池に対し、Ｔ
またはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金と、Ｔｉの塩
と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＢまたはＢを１ｍａ
ｓｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物とのいず
れかとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子および其
他の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均一に分散
した表面層を形成するホウ化チタン粒子分散層の形成方
法によって前記課題を解消した。また、本発明は、基材
の表面に溶融池を形成し、該溶融池にＴｉＯ2 を添加す
るとともに、ＢまたはＢを１ｍａｓｓ％以上含む合金
と、Ｂの塩と、Ｂの化合物とのいずれかとを添加し、溶
融池においてＴｉＢ2 粒子および其他の硬質粒子を生成
させて、これらの粒子が均一に分散した表面層を形成す
るホウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題
を解消した。さらに本発明は、基材の表面に溶融池を形
成し、該溶融池に対し、ＴｉまたはＴｉを１ｍａｓｓ％
以上含む合金と、Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれ
かと、ＴｉＢ2 よりも熱力学的に不安定なホウ化物とを
添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子および其他の硬質
粒子を生成させて、これらの粒子が均一に分散した表面
層を形成するホウ化チタン粒子分散層の形成方法によっ
て前記課題を解消した。また、本発明は、基材の表面に
溶融池を形成し、該溶融池でＴｉを含む物質と、Ｂを含
む物質とを添加してＴｉＢ2 粒子および其他の硬質粒子
を生成させる際に、前記基材または添加する溶加材の構
成物質としてＴｉ及びＢの単体、または固溶原子，金属
間化合物，化合物のいずれかのかたちのＴｉまたはＢを
含む合金を用いるホウ化チタン粒子分散層の形成方法に
よって前記課題を解消した。さらに本発明は、基材また
は溶加材が１ｍａｓｓ％以上のＴｉまたはＢを、固溶原
子，金属間化合物，化合物のいずれかのかたちで含むホ
ウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題を解
消した。また、本発明は、前記溶融池に、Ｔｉの金属塩
としてＫ2 ＴｉＦ6 またはＮａＴｉＦ6 の単体か、また
はこれを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物，Ｂの金属塩と
してＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 の単体か、またはこれを
１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用い、そのどちらか、
または両方を用いる請求項１に記載のホウ化チタン粒子
分散層の形成方法によって前記課題を解消した。さらに
本発明は、前記溶融池にＴｉＯ2 と、ＫＢＦ4 またはＮ
ａＢＦ4 単体か、またはこれを１０ｍａｓｓ％以上含む
混合物を用いる請求項２に記載のホウ化チタン粒子分散
層の形成方法によって前記課題を解消した。また、本発
明は、Ｂの化合物として、ＡｌＢ2 ，ＡｌＢ12，ＢＮ，
Ｂ4 Ｃのいずれか、またはその混合物を添加する請求項
３に記載のホウ化チタン粒子分散層の形成方法によって
前記課題を解消した。さらに本発明は、ＴｉまたはＴｉ
の金属塩，化合物と、ＢまたはＢの金属塩，化合物との
いずれかと、またはその両方を含む物質を混合して、ま
たは別々にノズルから溶融池に添加する請求項１乃至請
求項４に記載のホウ化チタン粒子分散層の形成方法によ
って前記課題を解消した。また、本発明は、Ｔｉまたは
Ｔｉの金属塩，化合物、またはＢまたはＢの金属塩，化
合物，またはその両方を含む物質に、必要に応じて接着
用の物質を混合したうえ、溶融池を形成する前に予め基
材表面に配置しておく請求項１乃至請求項４に記載のホ
ウ化チタン粒子分散層の形成方法によって前記課題を解
消した。さらに本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化
合物と、ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、
またはその両方を含む物質に、必要に応じて接着用の物
質を混合し、これを塗布または圧着などの手段によって
表面に付着させてなる溶加材によって前記課題を解消し
た。また、本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物
と、ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、また
はその両方を含む物質を内部に内包、または溶加材内に
分散してなる溶加材によって前記課題を解消した。さら
に本発明は、ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、Ｂま
たはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはその両
方を含む物質の割合が溶加材全体に対して１ｍａｓｓ％
以上である溶加材によって前記課題を解消した。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、処理すべき基材
を部分的に再溶融または肉盛溶接における溶融池を形成
しておこなう。この溶融池は、たとえば電子ビーム，レ
ーザー，プラズマ，電気アーク，ガスの燃焼熱などによ
って形成する。そして、この溶融池に対して、Ｔｉを含
む物質、たとえばＴｉ単体やその金属塩及び其他の化合
物と、Ｂ単体またはＢを含む物質、たとえばＢの金属塩
や其他の化合物などを供給し、そこで分解させ、Ｔｉや
Ｂの原子を放出させて溶湯中にＴｉＢ2 の微粒子および
副次的に生成する硬質粒子を生成させ、これを溶融池に
均一に分散させて表面層を形成するものである。
を部分的に再溶融または肉盛溶接における溶融池を形成
しておこなう。この溶融池は、たとえば電子ビーム，レ
ーザー，プラズマ，電気アーク，ガスの燃焼熱などによ
って形成する。そして、この溶融池に対して、Ｔｉを含
む物質、たとえばＴｉ単体やその金属塩及び其他の化合
物と、Ｂ単体またはＢを含む物質、たとえばＢの金属塩
や其他の化合物などを供給し、そこで分解させ、Ｔｉや
Ｂの原子を放出させて溶湯中にＴｉＢ2 の微粒子および
副次的に生成する硬質粒子を生成させ、これを溶融池に
均一に分散させて表面層を形成するものである。
【０００６】具体的な実施手法として、Ｔｉを含む前記
物質とＢを含む前記物質とを、次の方法で溶融池に供給
すればよい。即ち、前記物質を予め基材表面に塗布など
によって配置する方法、ノズル先端より前記物質を直接
溶融池に供給する方法、棒状又は線状の溶加材に対し
て、前記物質に必要に応じて接着用の物質を混合したも
のを含有，塗布，圧着または内包させて供給する方法で
ある。たとえば図１に示すように、基材１の表面をアー
ク６により溶融させて溶融池８を作り、この溶融池８に
溶加材（溶接棒）２を挿入して溶融させ、冷却によって
肉盛層９を形成するものである。３はシールドガスを放
出するサイドノズルである。また図２に示すようにＴｉ
とＢを含む物質の板材２２を基材１上に配置し、同じ要
領で溶融池１８を形成しておこなう方法である。さら
に、ＴｉとＢとを含む物質をノズルから供給したり、あ
るいは図３に示すようにシールドガスを供給するサイド
ノズル１３を２重に構成し、内側のノズル１３ａからＴ
ｉとＢとを含む物質を溶融池に供給する方法である。ま
た、Ｔｉを含む物質とＢを含む物質のどちらか一方を図
１に示す溶加材に、他を図２に示す板材とすることもで
きる。其他、図１、図２、図３の態様を適宜組合せて実
施することもできる。以下、本発明について前記手法を
用いた次の３方法について説明する。 １） ＴｉとＢのそれぞれの金属塩と其他の化合物を用
いる方法。 ２） ＴｉＯ2 とＢまたはそれを含む金属塩，化合物，
合金を用いる方法。 ３） ＴｉＢ2 よりも熱力学的に不安定なホウ化物と、
Ｔｉを含む合金，金属塩，化合物を用いる方法。
物質とＢを含む前記物質とを、次の方法で溶融池に供給
すればよい。即ち、前記物質を予め基材表面に塗布など
によって配置する方法、ノズル先端より前記物質を直接
溶融池に供給する方法、棒状又は線状の溶加材に対し
て、前記物質に必要に応じて接着用の物質を混合したも
のを含有，塗布，圧着または内包させて供給する方法で
ある。たとえば図１に示すように、基材１の表面をアー
ク６により溶融させて溶融池８を作り、この溶融池８に
溶加材（溶接棒）２を挿入して溶融させ、冷却によって
肉盛層９を形成するものである。３はシールドガスを放
出するサイドノズルである。また図２に示すようにＴｉ
とＢを含む物質の板材２２を基材１上に配置し、同じ要
領で溶融池１８を形成しておこなう方法である。さら
に、ＴｉとＢとを含む物質をノズルから供給したり、あ
るいは図３に示すようにシールドガスを供給するサイド
ノズル１３を２重に構成し、内側のノズル１３ａからＴ
ｉとＢとを含む物質を溶融池に供給する方法である。ま
た、Ｔｉを含む物質とＢを含む物質のどちらか一方を図
１に示す溶加材に、他を図２に示す板材とすることもで
きる。其他、図１、図２、図３の態様を適宜組合せて実
施することもできる。以下、本発明について前記手法を
用いた次の３方法について説明する。 １） ＴｉとＢのそれぞれの金属塩と其他の化合物を用
いる方法。 ２） ＴｉＯ2 とＢまたはそれを含む金属塩，化合物，
合金を用いる方法。 ３） ＴｉＢ2 よりも熱力学的に不安定なホウ化物と、
Ｔｉを含む合金，金属塩，化合物を用いる方法。
【０００７】１） ＴｉとＢのそれぞれの金属塩と其他
の化合物を用いる方法。用いるＴｉやＢを含む金属塩や
化合物は、微粒子である必要はなく、加熱手段即ち電子
ビームやレーザー，プラズマ，電気アーク，ガスの燃焼
熱で溶融し、基材表面に形成した溶融池で分解されてＴ
ｉやＢの原子を放出するものであればよい。Ｔｉ化合物
のチタンを含む塩の例を表１に示す。
の化合物を用いる方法。用いるＴｉやＢを含む金属塩や
化合物は、微粒子である必要はなく、加熱手段即ち電子
ビームやレーザー，プラズマ，電気アーク，ガスの燃焼
熱で溶融し、基材表面に形成した溶融池で分解されてＴ
ｉやＢの原子を放出するものであればよい。Ｔｉ化合物
のチタンを含む塩の例を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】また、Ｔｉを含む金属塩または化合物とし
て、Ｋ2 ＴｉＦ6 またはＮａ2 ＴｉＦ6 が最も好まし
く、これらを用いる場合は、単体で用いるか、またはい
ずれもこれらを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いる
とよい。この範囲外ではＴｉの溶湯への放出量が少な
く、効果が得られない。また、Ｔｉ化合物または金属塩
の代りにＴｉを９０ｍａｓｓ％以上含む粉末，ペレッ
ト，スポンジチタンなどを用いることができる。次に、
Ｂを含む化合物，塩の例を表２に示す。
て、Ｋ2 ＴｉＦ6 またはＮａ2 ＴｉＦ6 が最も好まし
く、これらを用いる場合は、単体で用いるか、またはい
ずれもこれらを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いる
とよい。この範囲外ではＴｉの溶湯への放出量が少な
く、効果が得られない。また、Ｔｉ化合物または金属塩
の代りにＴｉを９０ｍａｓｓ％以上含む粉末，ペレッ
ト，スポンジチタンなどを用いることができる。次に、
Ｂを含む化合物，塩の例を表２に示す。
【００１０】
【表２】
【００１１】なお、Ｂを含む化合物または金属塩とし
て、ＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 が最も好ましく、これら
を用いる場合は、単体で用いるか、またはいずれもそれ
らを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いるとよい。こ
の範囲外では溶湯へのＢの放出量が少なく、充分な量の
ＴｉＢ2 粒子が形成されないため、効果が得られない。
て、ＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 が最も好ましく、これら
を用いる場合は、単体で用いるか、またはいずれもそれ
らを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いるとよい。こ
の範囲外では溶湯へのＢの放出量が少なく、充分な量の
ＴｉＢ2 粒子が形成されないため、効果が得られない。
【００１２】２） ＴｉＯ2 と、Ｂまたはそれを含む化
合物，金属塩，合金を用いる方法。この方法はＴｉを含
む化合物や金属塩として特にＴｉＯ2 を用いるものであ
る。Ｂまたはそれを含む化合物，金属塩は前記の表２に
よる。これにはＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 単体かまた
は、これを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いること
が好ましい。この方法はＴｉＯ2 がアルミニウム合金等
の溶湯中で容易に分解され、かつ、単位添加重量当りの
溶湯中へのＴｉの放出量が多いことに着目したもので、
基材表面の溶融池内で効率よくＴｉＢ2 粒子およびＡｌ
2 Ｏ3 粒子を、均一かつ微細に生じさせるものである。
合物，金属塩，合金を用いる方法。この方法はＴｉを含
む化合物や金属塩として特にＴｉＯ2 を用いるものであ
る。Ｂまたはそれを含む化合物，金属塩は前記の表２に
よる。これにはＫＢＦ4 またはＮａＢＦ4 単体かまた
は、これを１０ｍａｓｓ％以上含む混合物を用いること
が好ましい。この方法はＴｉＯ2 がアルミニウム合金等
の溶湯中で容易に分解され、かつ、単位添加重量当りの
溶湯中へのＴｉの放出量が多いことに着目したもので、
基材表面の溶融池内で効率よくＴｉＢ2 粒子およびＡｌ
2 Ｏ3 粒子を、均一かつ微細に生じさせるものである。
【００１３】３） ＴｉＢ2 よりも不安定なホウ化物
と、Ｔｉを含む合金，化合物，金属塩を用いる方法。こ
こで用いるホウ化物は微粒子である必要はなく、ＴｉＢ
2 よりも標準生成エンタルピーの低い元素、すなわち、
熱力学的安定性が低くＴｉ原子の存在する溶湯中で容易
に分解して、より安定な２ホウ化チタンへと移行し易い
ものであればよい。表３は主なホウ化物の２９８.1５Ｋ
における標準生成エンタルピーを示す。ＴｉＢ2 よりも
低い標準生成エンタルピーを持つものとしては、例えば
ＺｒＢ2 ，Ｎｉ4 Ｂ3 ，Ｖ3 Ｂ2 ，ＮｂＢ2 ，Ｔａ
Ｂ2 ，ＶＢ2 ，ＴｉＢ，ＶＢ，ＮｉＢ，ＭｎＢ，ＡｌＢ
2 ，ＡｌＢ12，ＢＮ，ＴｉＢ，Ｂ4 Ｃ，ＢＢｒ3 など
が、この方法に用いられる。また、代表的なＴｉの化合
物，金属塩は表１に示したとおりである。Ｔｉ合金，Ｔ
ｉ粉末なども用いられる。
と、Ｔｉを含む合金，化合物，金属塩を用いる方法。こ
こで用いるホウ化物は微粒子である必要はなく、ＴｉＢ
2 よりも標準生成エンタルピーの低い元素、すなわち、
熱力学的安定性が低くＴｉ原子の存在する溶湯中で容易
に分解して、より安定な２ホウ化チタンへと移行し易い
ものであればよい。表３は主なホウ化物の２９８.1５Ｋ
における標準生成エンタルピーを示す。ＴｉＢ2 よりも
低い標準生成エンタルピーを持つものとしては、例えば
ＺｒＢ2 ，Ｎｉ4 Ｂ3 ，Ｖ3 Ｂ2 ，ＮｂＢ2 ，Ｔａ
Ｂ2 ，ＶＢ2 ，ＴｉＢ，ＶＢ，ＮｉＢ，ＭｎＢ，ＡｌＢ
2 ，ＡｌＢ12，ＢＮ，ＴｉＢ，Ｂ4 Ｃ，ＢＢｒ3 など
が、この方法に用いられる。また、代表的なＴｉの化合
物，金属塩は表１に示したとおりである。Ｔｉ合金，Ｔ
ｉ粉末なども用いられる。
【００１４】
【表３】
【００１５】なお、前記１），２），３）の各方法にお
いて、前記基材か、溶加材の構成物質としてＴｉまたは
Ｂを１ｍａｓｓ％以上、固溶原子，金属間化合物または
化合物のかたちで含むものを用いることもできる。
いて、前記基材か、溶加材の構成物質としてＴｉまたは
Ｂを１ｍａｓｓ％以上、固溶原子，金属間化合物または
化合物のかたちで含むものを用いることもできる。
【００１６】
ａ） 方法１）の実施例。和光純薬工業（株）製のホウ
フッ化カリウム（ＫＢＦ4 ）と、チタンフッ化カリウム
（Ｋ2 ＴｉＦ6 ）とを用意し、重量でＫＢＦ4：Ｋ2 Ｔ
ｉＦ6 ＝２１：２０の割合で混合した。これを純度９
９．9 ％の純アルミニウム製のパイプ（外径５ｍｍ，内
径４ｍｍ）内に充填し、これを伸線して直径約３ｍｍの
溶接棒とした。一方、基材として純度９９．9 ％の純ア
ルミニウム製板材（巾７５ｍｍ，長さ３００ｍｍ，厚さ
８ｍｍ）を用意した。ＴＩＧ溶接機を用い、シールドガ
スとして純Ａｒガスを用いて基材表面を溶融させ、その
溶融池に前記溶接棒を挿入して溶融させた。ＴＩＧトー
チは溶接棒とともに、基材表面を１パスだけ走査させ
た。このように形成された溶融池はＴＩＧトーチの移動
とともに、基材の主要部への伝熱によって急冷され凝固
した。この場合の処理条件は下記のとおりである。 方式 交流パルスＴＩＧ 電流 １５０Ａ 電圧 ２５Ｖ パルス周波数 １００Ｈｚ 電極 タングステン 走査速度 ３ｍｍ／ｓｅｃ アーク長 約５ｍｍ アルゴン流量 ８リットル／ｍｉｎ なお、この場合の化学反応は次式による。生成したＫ3
ＡｌＦ6 は溶融池中でスラグとして浮上し、肉盛後の切
削加工時に、表面層とともに除去された。
フッ化カリウム（ＫＢＦ4 ）と、チタンフッ化カリウム
（Ｋ2 ＴｉＦ6 ）とを用意し、重量でＫＢＦ4：Ｋ2 Ｔ
ｉＦ6 ＝２１：２０の割合で混合した。これを純度９
９．9 ％の純アルミニウム製のパイプ（外径５ｍｍ，内
径４ｍｍ）内に充填し、これを伸線して直径約３ｍｍの
溶接棒とした。一方、基材として純度９９．9 ％の純ア
ルミニウム製板材（巾７５ｍｍ，長さ３００ｍｍ，厚さ
８ｍｍ）を用意した。ＴＩＧ溶接機を用い、シールドガ
スとして純Ａｒガスを用いて基材表面を溶融させ、その
溶融池に前記溶接棒を挿入して溶融させた。ＴＩＧトー
チは溶接棒とともに、基材表面を１パスだけ走査させ
た。このように形成された溶融池はＴＩＧトーチの移動
とともに、基材の主要部への伝熱によって急冷され凝固
した。この場合の処理条件は下記のとおりである。 方式 交流パルスＴＩＧ 電流 １５０Ａ 電圧 ２５Ｖ パルス周波数 １００Ｈｚ 電極 タングステン 走査速度 ３ｍｍ／ｓｅｃ アーク長 約５ｍｍ アルゴン流量 ８リットル／ｍｉｎ なお、この場合の化学反応は次式による。生成したＫ3
ＡｌＦ6 は溶融池中でスラグとして浮上し、肉盛後の切
削加工時に、表面層とともに除去された。
【００１７】６ＫＢＦ4 ＋３Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋４Ａｌ→３
ＴｉＢ2 ＋４Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋３Ｆ2 または ６ＫＢＦ4 ＋３Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋２２Ａｌ→３ＴｉＢ2 ＋
４Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋１８ＡｌＦ この方法によって形成された肉盛層の光学顕微鏡による
ミクロ組織写真を図４に示す。白いアルミニウム基地
に、１〜３μｍ程度の微細な黒色粒子があり、これは後
述のＸ線回折結果からＴｉＢ2 と推定される。また針状
の灰色粒子（長さ１０μｍ程度）が観察されるが、これ
はＡｌ3 ＴｉなどのＴｉ−Ａｌ系の金属間化合物と推定
される。図８はＸ線回折による同定結果を示す。これは
Sonnevelt − Visser の方法でバックグラウンドを除去
し、前後７点を平滑化して表示したものである。ＴｉＢ
2 の生成により純アルミニウム基材再溶融凝固部は、マ
イクロビッカース硬さ試験機による硬さ３１ＨＶに対
し、肉盛部において硬さ８５ＨＶが得られた。またＴｉ
Ｂ2 の生成により降伏応力，引張強度，摩耗特性，摩擦
係数などの向上と効果がみられた。
ＴｉＢ2 ＋４Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋３Ｆ2 または ６ＫＢＦ4 ＋３Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋２２Ａｌ→３ＴｉＢ2 ＋
４Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋１８ＡｌＦ この方法によって形成された肉盛層の光学顕微鏡による
ミクロ組織写真を図４に示す。白いアルミニウム基地
に、１〜３μｍ程度の微細な黒色粒子があり、これは後
述のＸ線回折結果からＴｉＢ2 と推定される。また針状
の灰色粒子（長さ１０μｍ程度）が観察されるが、これ
はＡｌ3 ＴｉなどのＴｉ−Ａｌ系の金属間化合物と推定
される。図８はＸ線回折による同定結果を示す。これは
Sonnevelt − Visser の方法でバックグラウンドを除去
し、前後７点を平滑化して表示したものである。ＴｉＢ
2 の生成により純アルミニウム基材再溶融凝固部は、マ
イクロビッカース硬さ試験機による硬さ３１ＨＶに対
し、肉盛部において硬さ８５ＨＶが得られた。またＴｉ
Ｂ2 の生成により降伏応力，引張強度，摩耗特性，摩擦
係数などの向上と効果がみられた。
【００１８】ｂ） 方法１）の実施例。同じメーカー製
のＫＢＦ4 とＫ2 ＴｉＦ6 を用い、これを重量比でＫＢ
Ｆ4 ：Ｋ2 ＴｉＦ6 ＝１０：４０の割合で混合した。こ
れに水とバインダー（水ガラス：Ｎａ2 Ｏ・３ＳｉＯ2
・ｎＨ2 Ｏ）を、それぞれ５０％と１０％を加え、スラ
リーとした。これを前記実施例ａ）と同様の基材の上部
に数回にわたって塗布と乾燥を繰り返し、厚さ約２ｍｍ
の塗装層を形成した。次にＴＩＧ溶接機を用い、純Ａｒ
ガスを用いて基材表面を溶融させ、実施例ａ）と同じ条
件で処理した。図５に、形成された肉盛層の光学顕微鏡
によるミクロ組織写真を示す。実施例ａ）の場合より黒
色粒子（ＴｉＢ2 ）の生成が少なく、Ａｌ3 Ｔｉと思わ
れる針状粒子が微細で、より多く生成している特徴がみ
られる。生成反応も実施例ａ）と同じで、硬さについて
も８０ＨＶの値が得られた。
のＫＢＦ4 とＫ2 ＴｉＦ6 を用い、これを重量比でＫＢ
Ｆ4 ：Ｋ2 ＴｉＦ6 ＝１０：４０の割合で混合した。こ
れに水とバインダー（水ガラス：Ｎａ2 Ｏ・３ＳｉＯ2
・ｎＨ2 Ｏ）を、それぞれ５０％と１０％を加え、スラ
リーとした。これを前記実施例ａ）と同様の基材の上部
に数回にわたって塗布と乾燥を繰り返し、厚さ約２ｍｍ
の塗装層を形成した。次にＴＩＧ溶接機を用い、純Ａｒ
ガスを用いて基材表面を溶融させ、実施例ａ）と同じ条
件で処理した。図５に、形成された肉盛層の光学顕微鏡
によるミクロ組織写真を示す。実施例ａ）の場合より黒
色粒子（ＴｉＢ2 ）の生成が少なく、Ａｌ3 Ｔｉと思わ
れる針状粒子が微細で、より多く生成している特徴がみ
られる。生成反応も実施例ａ）と同じで、硬さについて
も８０ＨＶの値が得られた。
【００１９】ｃ） 方法２）の実施例。実施例ａ）の場
合と同じメーカー製のＫＢＦ4 とルチル型チタニア（Ｔ
ｉＯ2 ）とを用意し、重量でＫＢＦ4 ：ＴｉＯ2 ＝６
３：２０の割合で混合したものを実施例ａ）と同じ要領
で溶接棒とした。一方、実施例ａ）と同じ基材を用意
し、以下実施例ａ）とほぼ同じ要領と条件（但し電流値
を１２５Ａとした）で肉盛層を形成した。溶融池では次
の反応が生じたものと考えられる。
合と同じメーカー製のＫＢＦ4 とルチル型チタニア（Ｔ
ｉＯ2 ）とを用意し、重量でＫＢＦ4 ：ＴｉＯ2 ＝６
３：２０の割合で混合したものを実施例ａ）と同じ要領
で溶接棒とした。一方、実施例ａ）と同じ基材を用意
し、以下実施例ａ）とほぼ同じ要領と条件（但し電流値
を１２５Ａとした）で肉盛層を形成した。溶融池では次
の反応が生じたものと考えられる。
【００２０】３ＴｉＯ2 ＋６ＫＢＦ4 ＋１０Ａｌ→３Ｔ
ｉＢ2 ＋６ＫＡｌＦ4 ＋２Ａｌ2 Ｏ3
ｉＢ2 ＋６ＫＡｌＦ4 ＋２Ａｌ2 Ｏ3
【００２１】図６に肉盛層の光学顕微鏡によるミクロ組
織写真を示す。平均数ミクロン前後の黒色粒子と、同程
度の体積率で、より凝集した状態の灰色の粒子が観察さ
れる。図９にこの肉盛層のＸ線回折による同定結果を示
す。要領は図８に準ずる。分析結果と分散形態から黒色
粒子はＴｉＢ2 で、灰色の粒子はＡｌ3 Ｔｉと推定され
る。其他にＫＡｌＦ4 ，ＡｌＦなどが生成していること
が認められる。また同じ要領で測定した肉盛層の硬さも
７５〜９２ＨＶの値が得られた。
織写真を示す。平均数ミクロン前後の黒色粒子と、同程
度の体積率で、より凝集した状態の灰色の粒子が観察さ
れる。図９にこの肉盛層のＸ線回折による同定結果を示
す。要領は図８に準ずる。分析結果と分散形態から黒色
粒子はＴｉＢ2 で、灰色の粒子はＡｌ3 Ｔｉと推定され
る。其他にＫＡｌＦ4 ，ＡｌＦなどが生成していること
が認められる。また同じ要領で測定した肉盛層の硬さも
７５〜９２ＨＶの値が得られた。
【００２２】ｄ） 方法２）の実施例。同じルチル型チ
タニア（ＴｉＯ2 ）に対して、２０％の水ガラス（Ｎａ
2 Ｏ・３ＳｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ）を混練し、これをＡｌ−
４％Ｂ合金製角棒（断面３×３ｍｍ，長さ３００ｍｍ）
の表面に塗布と乾燥を繰り返して塗り重ね、約１ｍｍの
厚さにコーティングした。一方、基材は前記実施例と同
じものを用い、同じ要領と条件で肉盛層を形成した。な
お、反応は次式によるものと思われる。
タニア（ＴｉＯ2 ）に対して、２０％の水ガラス（Ｎａ
2 Ｏ・３ＳｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ）を混練し、これをＡｌ−
４％Ｂ合金製角棒（断面３×３ｍｍ，長さ３００ｍｍ）
の表面に塗布と乾燥を繰り返して塗り重ね、約１ｍｍの
厚さにコーティングした。一方、基材は前記実施例と同
じものを用い、同じ要領と条件で肉盛層を形成した。な
お、反応は次式によるものと思われる。
【００２３】ＴｉＯ2 ＋Ａｌ−４％Ｂ→ＴｉＢ2 ＋Ａｌ
3 Ｔｉ＋Ａｌ2 Ｏ3
3 Ｔｉ＋Ａｌ2 Ｏ3
【００２４】図１０に肉盛層のＸ線回折による生成物の
同定結果を示す。主としてＡｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＢ2 ，Ａｌ
3 Ｔｉの生成が認められる。また、同じ要領で実施した
硬さ試験では硬さ１０３〜１５５ＨＶが得られた。
同定結果を示す。主としてＡｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＢ2 ，Ａｌ
3 Ｔｉの生成が認められる。また、同じ要領で実施した
硬さ試験では硬さ１０３〜１５５ＨＶが得られた。
【００２５】ｅ） 方法３）の実施例。和光純薬工業
（株）製のＫ2 ＴｉＦ6 と米国セラック社製のＡｌＢ2
とを用意し、重量でＡｌＢ2 ：Ｋ2 ＴｉＦ6 ＝４９：２
４０の割合で混合した。これを純度９９．9 ％の純アル
ミニウム製のパイプ（外径５ｍｍ，内径１ｍｍ）内に充
填したあと、これを伸線して直径３ｍｍの溶接棒とし
た。一方、基材として純度９９．9 ％の純アルミニウム
製板材（巾７５ｍｍ，長さ３００ｍｍ，厚さ８ｍｍ）を
用意した。以下、ＴＩＧ溶接機を用い、前記実施例ａ）
と同じ要領と条件で溶融池を作り、肉盛層を形成した。
この場合の化学反応は次式によるものと考えられる。生
成物のＫ3 ＡｌＦ6 は溶融池中でスラグとして浮上し、
肉盛後の切削加工時に表面層とともに除去された。
（株）製のＫ2 ＴｉＦ6 と米国セラック社製のＡｌＢ2
とを用意し、重量でＡｌＢ2 ：Ｋ2 ＴｉＦ6 ＝４９：２
４０の割合で混合した。これを純度９９．9 ％の純アル
ミニウム製のパイプ（外径５ｍｍ，内径１ｍｍ）内に充
填したあと、これを伸線して直径３ｍｍの溶接棒とし
た。一方、基材として純度９９．9 ％の純アルミニウム
製板材（巾７５ｍｍ，長さ３００ｍｍ，厚さ８ｍｍ）を
用意した。以下、ＴＩＧ溶接機を用い、前記実施例ａ）
と同じ要領と条件で溶融池を作り、肉盛層を形成した。
この場合の化学反応は次式によるものと考えられる。生
成物のＫ3 ＡｌＦ6 は溶融池中でスラグとして浮上し、
肉盛後の切削加工時に表面層とともに除去された。
【００２６】３ＡｌＢ2 ＋３Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋Ａｌ→３Ｔ
ｉＢ2 ＋２Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋６ＡｌＦ または ＡｌＢ2 ＋Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋Ａｌ→ＴｉＢ2 ＋ＫＡｌＦ4
＋ＡｌＦ
ｉＢ2 ＋２Ｋ3 ＡｌＦ6 ＋６ＡｌＦ または ＡｌＢ2 ＋Ｋ2 ＴｉＦ6 ＋Ａｌ→ＴｉＢ2 ＋ＫＡｌＦ4
＋ＡｌＦ
【００２７】この方法によって形成された肉盛層の光学
顕微鏡によるミクロ組織写真を図７に示す。白いアルミ
ニウム基地に、直径数μｍの黒色粒子と、同じく灰色粒
子と、やや粗大で部分的に連続して分布する灰白色の粒
子の、少くとも３種類以上の生成物が確認された。図１
１は前記実施例と同様に実施したＸ線回折による同定結
果を示す。アルミニウム其他からのピークの他に、Ａｌ
3 Ｔｉ，ＴｉＢ2 ，ＫＡｌＦ4 ，Ｋ3 ＡｌＦ6 などの生
成物の明瞭なピークが認められる。ＴｉＢ2 の生成によ
り、純アルミニウム基材再溶融凝固部の硬さ３１ＨＶに
対し、肉盛部の硬さは内部で１１３ＨＶ，表面近傍で２
００ＨＶの値が得られた。
顕微鏡によるミクロ組織写真を図７に示す。白いアルミ
ニウム基地に、直径数μｍの黒色粒子と、同じく灰色粒
子と、やや粗大で部分的に連続して分布する灰白色の粒
子の、少くとも３種類以上の生成物が確認された。図１
１は前記実施例と同様に実施したＸ線回折による同定結
果を示す。アルミニウム其他からのピークの他に、Ａｌ
3 Ｔｉ，ＴｉＢ2 ，ＫＡｌＦ4 ，Ｋ3 ＡｌＦ6 などの生
成物の明瞭なピークが認められる。ＴｉＢ2 の生成によ
り、純アルミニウム基材再溶融凝固部の硬さ３１ＨＶに
対し、肉盛部の硬さは内部で１１３ＨＶ，表面近傍で２
００ＨＶの値が得られた。
【００２８】ｆ） 方法３）の実施例。前記実施例ｅ）
で用いたチタンフッ化カリウム（Ｋ2 ＴｉＦ6 ）に替え
て同じメーカーのチタニア（ＴｉＯ2 ）を用い、重量比
はＡｌＢ2 ：ＴｉＯ2 ＝４９：８０とし、其他は実施例
ｅ）と同じ要領と条件で実施例した。この場合の化学反
応は次式によるものと考えられる。
で用いたチタンフッ化カリウム（Ｋ2 ＴｉＦ6 ）に替え
て同じメーカーのチタニア（ＴｉＯ2 ）を用い、重量比
はＡｌＢ2 ：ＴｉＯ2 ＝４９：８０とし、其他は実施例
ｅ）と同じ要領と条件で実施例した。この場合の化学反
応は次式によるものと考えられる。
【００２９】３ＴｉＯ2 ＋３ＡｌＢ2 ＋Ａｌ→３ＴｉＢ
2 ＋２Ａｌ2 Ｏ3
2 ＋２Ａｌ2 Ｏ3
【００３０】図１２にこの場合のＸ線回折による同定結
果を示す。ＴｉＢ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの生成物の明瞭な
ピークが確認された。また同様に実施した硬さ試験にお
いて内部で３９ＨＶ，表面付近で８５ＨＶの値が得られ
た。
果を示す。ＴｉＢ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの生成物の明瞭な
ピークが確認された。また同様に実施した硬さ試験にお
いて内部で３９ＨＶ，表面付近で８５ＨＶの値が得られ
た。
【００３１】
【発明の効果】本発明の方法によれば、次のような効果
がえられる。 〇 基材の表面改質のためにその表面層に通常の添加方
法では達成できないＴｉＢ2 粒子の添加と、同時にＴｉ
Ｂ2 粒子の均一な分散層がえられる。 〇 ＴｉＢ2 の微細な粒子の分散を望む場合でも原料と
して用いる化合物，金属塩などは微細である必要はな
く、取扱いが容易であるとともに安価に得られる。 〇 本発明で利用する被覆アーク溶接棒やＦＣＷ（Flux
cored wire)のように化合物やフラックスを溶加材に
加える手法は、既に確立されており、実施が容易であ
る。 〇 肉盛溶接や再溶融凝固法、およびこれを用いる溶加
材等の準備において従来の手法と設備がそのまま使え、
且つ安価な材料を用いることから綜合的にコストダウン
ができる。 〇 金属の酸化物およびフッ化物の微粒子が副次的に均
一分散することにより、特性の向上が期待できる。
がえられる。 〇 基材の表面改質のためにその表面層に通常の添加方
法では達成できないＴｉＢ2 粒子の添加と、同時にＴｉ
Ｂ2 粒子の均一な分散層がえられる。 〇 ＴｉＢ2 の微細な粒子の分散を望む場合でも原料と
して用いる化合物，金属塩などは微細である必要はな
く、取扱いが容易であるとともに安価に得られる。 〇 本発明で利用する被覆アーク溶接棒やＦＣＷ（Flux
cored wire)のように化合物やフラックスを溶加材に
加える手法は、既に確立されており、実施が容易であ
る。 〇 肉盛溶接や再溶融凝固法、およびこれを用いる溶加
材等の準備において従来の手法と設備がそのまま使え、
且つ安価な材料を用いることから綜合的にコストダウン
ができる。 〇 金属の酸化物およびフッ化物の微粒子が副次的に均
一分散することにより、特性の向上が期待できる。
【図１】本発明に係る方法の実施要領を説明する図であ
る。
る。
【図２】同じく他の実施要領を説明する図である。
【図３】同じく更に他の実施要領を説明する図である。
【図４】実施例ａ）における肉盛層の金属組織を示す図
面に代る写真である。
面に代る写真である。
【図５】実施例ｂ）における肉盛層の金属組織を示す図
面に代る写真である。
面に代る写真である。
【図６】実施例ｃ）における肉盛層の金属組織を示す図
面に代る写真である。
面に代る写真である。
【図７】実施例ｅ）における肉盛層の金属組織を示す図
面に代る写真である。
面に代る写真である。
【図８】実施例ａ）における肉盛層のＸ線回折結果を示
す図である。
す図である。
【図９】実施例ｃ）における肉盛層のＸ線回折結果を示
す図である。
す図である。
【図１０】実施例ｄ）における肉盛層のＸ線回折結果を
示す図である。
示す図である。
【図１１】実施例ｅ）における肉盛層のＸ線回折結果を
示す図である。
示す図である。
【図１２】実施例ｆ）における肉盛層のＸ線回折結果を
示す図である。
示す図である。
１ 基材 ２ 溶接棒 ３ サイドノズル ８ 溶融池 ９ 肉盛層 １３ サイドノズル １８ 溶融池 ２２ 板材
Claims (13)
- 【請求項１】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
に対し、ＴまたはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金と、
Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＢまたはＢ
を１ｍａｓｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物
とのいずれかとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子
および其他の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均
一に分散した表面層を形成することを特徴とするホウ化
チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項２】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
にＴｉＯ2 を添加するとともに、ＢまたはＢを１ｍａｓ
ｓ％以上含む合金と、Ｂの塩と、Ｂの化合物とのいずれ
かとを添加し、溶融池においてＴｉＢ2 粒子および其他
の硬質粒子を生成させて、これらの粒子が均一に分散し
た表面層を形成することを特徴とするホウ化チタン粒子
分散層の形成方法。 - 【請求項３】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
に対し、ＴｉまたはＴｉを１ｍａｓｓ％以上含む合金
と、Ｔｉの塩と、Ｔｉの化合物とのいずれかと、ＴｉＢ
2 よりも熱力学的に不安定なホウ化物とを添加し、溶融
池においてＴｉＢ2 粒子および其他の硬質粒子を生成さ
せて、これらの粒子が均一に分散した表面層を形成する
ことを特徴とするホウ化チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項４】 基材の表面に溶融池を形成し、該溶融池
でＴｉを含む物質と、Ｂを含む物質とを添加してＴｉＢ
2 粒子および其他の硬質粒子を生成させる際に、前記基
材または添加する溶加材の構成物質としてＴｉ及びＢの
単体、または固溶原子，金属間化合物，化合物のいずれ
かのかたちのＴｉまたはＢを含む合金を用いることを特
徴とするホウ化チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項５】 基材または溶加材が１ｍａｓｓ％以上の
ＴｉまたはＢを、固溶原子，金属間化合物，化合物のい
ずれかのかたちで含むことを特徴とする請求項４に記載
のホウ化チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項６】 前記溶融池に、Ｔｉの金属塩としてＫ2
ＴｉＦ6 またはＮａＴｉＦ6 の単体か、またはこれを１
０ｍａｓｓ％以上含む混合物，Ｂの金属塩としてＫＢＦ
4 またはＮａＢＦ4 の単体か、またはこれを１０ｍａｓ
ｓ％以上含む混合物を用い、そのどちらか、または両方
を用いることを特徴とする請求項１に記載のホウ化チタ
ン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項７】 前記溶融池にＴｉＯ2 と、ＫＢＦ4 また
はＮａＢＦ4 単体か、またはこれを１０ｍａｓｓ％以上
含む混合物を用いることを特徴とする請求項２に記載の
ホウ化チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項８】 Ｂの化合物として、ＡｌＢ2 ，Ａｌ
Ｂ12，ＢＮ，Ｂ4 Ｃのいずれか、またはその混合物を添
加することを特徴とする請求項３に記載のホウ化チタン
粒子分散層の形成方法。 - 【請求項９】 ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、Ｂ
またはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはその
両方を含む物質を混合して、または別々にノズルから溶
融池に添加することを特徴とする請求項１乃至請求項４
に記載のホウ化チタン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項１０】 ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物、ま
たはＢまたはＢの金属塩，化合物，またはその両方を含
む物質に、必要に応じて接着用の物質を混合したうえ、
溶融池を形成する前に予め基材表面に配置しておくこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のホウ化チタ
ン粒子分散層の形成方法。 - 【請求項１１】 ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、
ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはそ
の両方を含む物質に、必要に応じて接着用の物質を混合
し、これを塗布または圧着などの手段によって表面に付
着させてなる溶加材。 - 【請求項１２】 ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、
ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはそ
の両方を含む物質を内部に内包、または溶加材内に分散
してなる溶加材。 - 【請求項１３】 ＴｉまたはＴｉの金属塩，化合物と、
ＢまたはＢの金属塩，化合物とのいずれかと、またはそ
の両方を含む物質の割合が溶加材全体に対して１ｍａｓ
ｓ％以上であることを特徴とする請求項１１及び請求項
１２に記載の溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320596A JPH09195066A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ホウ化チタン粒子分散層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320596A JPH09195066A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ホウ化チタン粒子分散層の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195066A true JPH09195066A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=12104175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320596A Pending JPH09195066A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ホウ化チタン粒子分散層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09195066A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014503627A (ja) * | 2010-12-07 | 2014-02-13 | アクツィエブーラゲート エスケイエフ | 摩擦を増大させる塗料及び該塗料がコーティングされた機械部品 |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP2320596A patent/JPH09195066A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014503627A (ja) * | 2010-12-07 | 2014-02-13 | アクツィエブーラゲート エスケイエフ | 摩擦を増大させる塗料及び該塗料がコーティングされた機械部品 |
| US9291202B2 (en) | 2010-12-07 | 2016-03-22 | Aktiebolaget Skf | Friction-enhancing lacquer and machine part coated therewith |
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