JPH11207488A - 耐食耐摩耗複合部材 - Google Patents
耐食耐摩耗複合部材Info
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- JPH11207488A JPH11207488A JP1120398A JP1120398A JPH11207488A JP H11207488 A JPH11207488 A JP H11207488A JP 1120398 A JP1120398 A JP 1120398A JP 1120398 A JP1120398 A JP 1120398A JP H11207488 A JPH11207488 A JP H11207488A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れ、刃物形状への成形性がよく、
切刃部の硬さが高く、刃欠けが生じ難いなどの特性を有
する耐食刃物用材料を提供する。 【解決手段】 合金元素の含有率が質量％で、Ｃ：０．
０３〜１．０％、Ｃｒ：１０〜２５％を含む鋼からなる
台金１に、合金元素の含有率が質量％で、Ｃｒ：１０〜
２５％、Ｃ：１．９〜４．７％、Ｖ：８〜２０％を含む
Ｃｏ合金またはＮｉ合金からなる肉盛合金３をプラズマ
トランスファーアークによる粉末肉盛法によって肉盛り
して、肉盛合金３の硬さが５５〜６５ＨＲＣであり、か
つ肉盛合金３に含まれる炭化物の寸法を１０μｍ以下と
する。上記台金１は、さらに質量％で、Ｎｉ：０．１〜
２０％、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ：０．１〜５％を含むことが
できる。また、上記肉盛合金３は、さらに質量％で、Ｍ
ｏ、Ｎｂ：０．１〜５％を含むことができる。
切刃部の硬さが高く、刃欠けが生じ難いなどの特性を有
する耐食刃物用材料を提供する。 【解決手段】 合金元素の含有率が質量％で、Ｃ：０．
０３〜１．０％、Ｃｒ：１０〜２５％を含む鋼からなる
台金１に、合金元素の含有率が質量％で、Ｃｒ：１０〜
２５％、Ｃ：１．９〜４．７％、Ｖ：８〜２０％を含む
Ｃｏ合金またはＮｉ合金からなる肉盛合金３をプラズマ
トランスファーアークによる粉末肉盛法によって肉盛り
して、肉盛合金３の硬さが５５〜６５ＨＲＣであり、か
つ肉盛合金３に含まれる炭化物の寸法を１０μｍ以下と
する。上記台金１は、さらに質量％で、Ｎｉ：０．１〜
２０％、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ：０．１〜５％を含むことが
できる。また、上記肉盛合金３は、さらに質量％で、Ｍ
ｏ、Ｎｂ：０．１〜５％を含むことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、包丁、ナイフ、ス
ライサー、カッターなどの刃物に適した耐食耐摩耗複合
部材に関する。
ライサー、カッターなどの刃物に適した耐食耐摩耗複合
部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、包丁、ナイフなどの刃物におい
て、切れ味を重視する場合には、刃物用材料として高炭
素鋼を用い、これを焼入れして製造されている。さらに
耐食性を要する場合には、ＳＵＳ４２０系やＳＵＳ４４
０系の高炭素高クロム鋼が用いられる。
て、切れ味を重視する場合には、刃物用材料として高炭
素鋼を用い、これを焼入れして製造されている。さらに
耐食性を要する場合には、ＳＵＳ４２０系やＳＵＳ４４
０系の高炭素高クロム鋼が用いられる。
【０００３】高炭素高クロム鋼は、焼入れ硬さが高く、
耐食性にも優れているので刃物用として適した特性を有
する鋼であるが、素材の硬さが高いので刃物形状への成
形加工性に劣るとか、熱処理後にも巨大な炭化物が残存
し易いので、これが鋭利な刃先にあった場合に刃こぼれ
の原因となるなどの問題も多い。切れ味と耐食性とを両
立する刃物用材料として、切刃部は高炭素鋼とし、これ
をステンレス鋼で挟んだクラッド材とすることが提案さ
れているが、切刃部の耐食性は満足されない。
耐食性にも優れているので刃物用として適した特性を有
する鋼であるが、素材の硬さが高いので刃物形状への成
形加工性に劣るとか、熱処理後にも巨大な炭化物が残存
し易いので、これが鋭利な刃先にあった場合に刃こぼれ
の原因となるなどの問題も多い。切れ味と耐食性とを両
立する刃物用材料として、切刃部は高炭素鋼とし、これ
をステンレス鋼で挟んだクラッド材とすることが提案さ
れているが、切刃部の耐食性は満足されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、耐
食性に優れ、刃物形状への成形性がよく、切刃部の硬さ
が高く、刃こぼれが生じ難いなどの特性を有する耐食刃
物用材料を提供することにある。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、耐
食性に優れ、刃物形状への成形性がよく、切刃部の硬さ
が高く、刃こぼれが生じ難いなどの特性を有する耐食刃
物用材料を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の耐食耐摩耗複合部材は、 （１）合金元素の含有率が質量％で、Ｃ ：０．０３〜
１．０％、Ｃｒ：１０〜２５％であり、残余Ｆｅおよび
不可避的不純物元素からなる台金に、合金元素の含有率
が質量％で、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｃ ：１．９〜４．
７％、Ｖ ：８〜２０％であり、残余ＣｏまたはＮｉの
うちいずれか１種、および不可避的不純物元素からなる
肉盛合金をプラズマトランスファーアークによる粉末肉
盛法によって肉盛りしてなり、該肉盛部の硬さが５５〜
６５ＨＲＣであり、かつ該肉盛部に含まれる炭化物の寸
法を１０μｍ以下としたことを特徴とする。 （２）（１）において上記台金は、さらに質量％で、Ｎ
ｉ：０．１〜２０％、Ｍｏ：０．１〜５％、Ｎｂ：０．
１〜５％、Ｔｉ：０．１〜５％のうちいずれか一種以上
を含むことを特徴とする。 （３）（１）あるいは（２）において上記肉盛合金は、
さらに質量％で、Ｍｏ：０．１〜５％、Ｎｂ：０．１〜
５％のうちいずれか一種以上を含むことを特徴とする。
に、本発明の耐食耐摩耗複合部材は、 （１）合金元素の含有率が質量％で、Ｃ ：０．０３〜
１．０％、Ｃｒ：１０〜２５％であり、残余Ｆｅおよび
不可避的不純物元素からなる台金に、合金元素の含有率
が質量％で、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｃ ：１．９〜４．
７％、Ｖ ：８〜２０％であり、残余ＣｏまたはＮｉの
うちいずれか１種、および不可避的不純物元素からなる
肉盛合金をプラズマトランスファーアークによる粉末肉
盛法によって肉盛りしてなり、該肉盛部の硬さが５５〜
６５ＨＲＣであり、かつ該肉盛部に含まれる炭化物の寸
法を１０μｍ以下としたことを特徴とする。 （２）（１）において上記台金は、さらに質量％で、Ｎ
ｉ：０．１〜２０％、Ｍｏ：０．１〜５％、Ｎｂ：０．
１〜５％、Ｔｉ：０．１〜５％のうちいずれか一種以上
を含むことを特徴とする。 （３）（１）あるいは（２）において上記肉盛合金は、
さらに質量％で、Ｍｏ：０．１〜５％、Ｎｂ：０．１〜
５％のうちいずれか一種以上を含むことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の耐食耐摩耗複合部材にお
いて、台金は、刃物の基体をなす部分であって、刃物形
状への成形加工性、刃物としての適度な強度および優れ
た耐食性を備えるよう、化学組成を調整した鋼とする。
以下、台金とする鋼の化学組成を限定する理由について
説明する。
いて、台金は、刃物の基体をなす部分であって、刃物形
状への成形加工性、刃物としての適度な強度および優れ
た耐食性を備えるよう、化学組成を調整した鋼とする。
以下、台金とする鋼の化学組成を限定する理由について
説明する。
【０００７】Ｃ：０．０３〜１．０％ Ｃは、鋼の強度を高めるために添加する。そのためには
０．０３％以上含有する必要がある。しかし、過剰に含
有すると加工性を損い、また鋼を脆化するので含有率の
上限を１．０％とする。 Ｃｒ：１０〜２５％ Ｃｒは、おもに鋼の耐食性を高めるために添加する。そ
のためには少なくとも１０％以上含有する必要があり、
望ましくはＣｒ含有率の下限を１３％とする。しかし、
過剰に含有するとＦｅＣｒ金属間化合物を形成して鋼を
脆化するのでＣｒ含有率の上限を２５％とする。
０．０３％以上含有する必要がある。しかし、過剰に含
有すると加工性を損い、また鋼を脆化するので含有率の
上限を１．０％とする。 Ｃｒ：１０〜２５％ Ｃｒは、おもに鋼の耐食性を高めるために添加する。そ
のためには少なくとも１０％以上含有する必要があり、
望ましくはＣｒ含有率の下限を１３％とする。しかし、
過剰に含有するとＦｅＣｒ金属間化合物を形成して鋼を
脆化するのでＣｒ含有率の上限を２５％とする。
【０００８】Ｎｉ：０．１〜２０％ Ｎｉは、鋼のオーステナイト相を安定にする元素で、耐
食性を高める効果を有するので０．１〜２０％の範囲で
添加することができる。過剰に添加しても上記効果の向
上が少なく、いたずらに鋼コストを高めるのみなのでＮ
ｉ含有率の上限を２０％とする。
食性を高める効果を有するので０．１〜２０％の範囲で
添加することができる。過剰に添加しても上記効果の向
上が少なく、いたずらに鋼コストを高めるのみなのでＮ
ｉ含有率の上限を２０％とする。
【０００９】Ｍｏ：０．１〜５％ Ｍｏは、鋼の強度を高め、耐食性を高める効果を有する
ので０．１〜５％の範囲で添加することができる。しか
し、過剰に添加しても上記効果の向上が少なく、鋼コス
トを高めるのみなのでＭｏ含有率の上限を５％とする。 Ｎｂ：０．１〜５％ Ｎｂは、鋼の結晶粒度を微細化し、靭性を高める効果を
有するので０．１〜５％の範囲で添加することができ
る。しかし、過剰に添加しても上記効果の向上が少な
く、鋼コストを高めるのみなのでＮｂ含有率の上限を５
％とする。
ので０．１〜５％の範囲で添加することができる。しか
し、過剰に添加しても上記効果の向上が少なく、鋼コス
トを高めるのみなのでＭｏ含有率の上限を５％とする。 Ｎｂ：０．１〜５％ Ｎｂは、鋼の結晶粒度を微細化し、靭性を高める効果を
有するので０．１〜５％の範囲で添加することができ
る。しかし、過剰に添加しても上記効果の向上が少な
く、鋼コストを高めるのみなのでＮｂ含有率の上限を５
％とする。
【００１０】Ｔｉ：０．１〜５％ Ｔｉは、鋼の結晶粒度を微細化し、靭性を高める効果を
有するので０．１〜５％の範囲で添加することができ
る。しかし、過剰に添加しても上記効果の向上が少な
く、鋼コストを高めるのみなのでＴｉ含有率の上限を５
％とする。本発明の耐食耐摩耗複合部材において、肉盛
合金は、刃物の切刃部をなす合金である。該合金は、刃
物の切れ味を高めるために５５ＨＲＣ以上の硬さが必要
である。しかし硬さが高すぎると切刃部の成形加工、特
に研ぎが困難となるうえ、切刃部の靭性が損われ、使用
時に刃先の欠損が生じやすくなる。そのため切刃部の硬
さは６５ＨＲＣを上限とする。好ましくは、切刃部の硬
さは６０〜６２ＨＲＣとする。
有するので０．１〜５％の範囲で添加することができ
る。しかし、過剰に添加しても上記効果の向上が少な
く、鋼コストを高めるのみなのでＴｉ含有率の上限を５
％とする。本発明の耐食耐摩耗複合部材において、肉盛
合金は、刃物の切刃部をなす合金である。該合金は、刃
物の切れ味を高めるために５５ＨＲＣ以上の硬さが必要
である。しかし硬さが高すぎると切刃部の成形加工、特
に研ぎが困難となるうえ、切刃部の靭性が損われ、使用
時に刃先の欠損が生じやすくなる。そのため切刃部の硬
さは６５ＨＲＣを上限とする。好ましくは、切刃部の硬
さは６０〜６２ＨＲＣとする。
【００１１】また、切刃部をなす合金の耐摩耗性は、そ
の金属組織をなすマトリックスの硬さと炭化物のような
硬質組織とによって支えられるが、刃物の刃先のように
鋭利な部分に粗大な硬質組織があると、これが欠落して
刃物の切れ味を著しく損う。切刃部の耐摩耗性を維持し
つつ刃先から硬質組織が欠落することを防ぐためには、
硬質組織を直径１０μｍ以下の粒子とすることが必要で
ある。
の金属組織をなすマトリックスの硬さと炭化物のような
硬質組織とによって支えられるが、刃物の刃先のように
鋭利な部分に粗大な硬質組織があると、これが欠落して
刃物の切れ味を著しく損う。切刃部の耐摩耗性を維持し
つつ刃先から硬質組織が欠落することを防ぐためには、
硬質組織を直径１０μｍ以下の粒子とすることが必要で
ある。
【００１２】上記のような特性を有する切刃部を構成す
るために、本発明の耐食耐摩耗複合部材は、金属または
合金の粉末を用い、これをプラズマトランスファーアー
クによる粉末肉盛法によって前記台金に肉盛りして所要
の化学組成としたＣｏ基またはＮｉ基肉盛合金とする。
以下、本発明の耐食耐摩耗複合部材における肉盛合金の
化学組成の限定理由を説明する。
るために、本発明の耐食耐摩耗複合部材は、金属または
合金の粉末を用い、これをプラズマトランスファーアー
クによる粉末肉盛法によって前記台金に肉盛りして所要
の化学組成としたＣｏ基またはＮｉ基肉盛合金とする。
以下、本発明の耐食耐摩耗複合部材における肉盛合金の
化学組成の限定理由を説明する。
【００１３】Ｃｒ：１０〜２５％ Ｃｒは、主に合金の耐食性を高めるために添加する。そ
のために１０％以上含有する必要がある。しかし過剰に
含有すると合金を脆化するので、含有率の上限を２５％
とする。 Ｃ：１．９〜４．７％、Ｖ：８〜２０％ ＣおよびＶは、合金中においてＶＣ炭化物として存在し
て合金の耐摩耗性の向上に寄与する。Ｃ含有率とＶ含有
率との比は、質量％でおよそ１：４．２５とするのが好
ましい。そのためには少なくともＣ含有率１．９％、Ｖ
含有率８％の含有が必要である。しかし過剰に含有する
と合金の靭性を損うので、Ｃ含有率は４．７％、Ｖ含有
率は２０％をそれぞれ上限とする。
のために１０％以上含有する必要がある。しかし過剰に
含有すると合金を脆化するので、含有率の上限を２５％
とする。 Ｃ：１．９〜４．７％、Ｖ：８〜２０％ ＣおよびＶは、合金中においてＶＣ炭化物として存在し
て合金の耐摩耗性の向上に寄与する。Ｃ含有率とＶ含有
率との比は、質量％でおよそ１：４．２５とするのが好
ましい。そのためには少なくともＣ含有率１．９％、Ｖ
含有率８％の含有が必要である。しかし過剰に含有する
と合金の靭性を損うので、Ｃ含有率は４．７％、Ｖ含有
率は２０％をそれぞれ上限とする。
【００１４】Ｍｏ：０．１〜５％ Ｍｏは、合金の耐食性を高めるうえ、特にＮｉ基合金の
場合合金強度を高めるので添加してもよい。これらの目
的には、Ｍｏ含有率は少なくとも０．１％以上を必要と
する。しかし、過剰に含有すると合金を脆化するので、
含有率の上限は５％とする。
場合合金強度を高めるので添加してもよい。これらの目
的には、Ｍｏ含有率は少なくとも０．１％以上を必要と
する。しかし、過剰に含有すると合金を脆化するので、
含有率の上限は５％とする。
【００１５】Ｎｂ：０．１〜５％ Ｎｂは、特にＮｉ基合金の強度を高めるので添加しても
よい。これらの目的には、Ｎｂ含有率は少なくとも０．
１％以上を必要とする。しかし、過剰に含有すると合金
を脆化するので、含有率の上限は５％とする。肉盛合金
を形成する合金粉末は、予め溶融して成分調整した合金
を粉末化したプリアロイ粉末でもよいし、純金属粉末を
混合したプリミックス粉末であってもよく、また、プリ
アロイ粉末とプリミックス粉末とを混合してもよい。プ
リミックス粉末として用いる場合、ＣとＶとは予め化合
してＶＣ炭化物とし、これを粉末化して用いるのがよ
い。
よい。これらの目的には、Ｎｂ含有率は少なくとも０．
１％以上を必要とする。しかし、過剰に含有すると合金
を脆化するので、含有率の上限は５％とする。肉盛合金
を形成する合金粉末は、予め溶融して成分調整した合金
を粉末化したプリアロイ粉末でもよいし、純金属粉末を
混合したプリミックス粉末であってもよく、また、プリ
アロイ粉末とプリミックス粉末とを混合してもよい。プ
リミックス粉末として用いる場合、ＣとＶとは予め化合
してＶＣ炭化物とし、これを粉末化して用いるのがよ
い。
【００１６】上記の各金属合金粉末は、球状粉末である
ことが好ましい。また、各粉末の粒度は＃６０- 〜＃３
００+ とすることが好ましい。このように粉末形状およ
び粒度を調整することによって、プラズマトランスファ
ーアークによる粉末肉盛を行う際に好適な粉末送給性が
得られ、肉盛合金の組成の均一性、肉盛合金内における
ＶＣ炭化物の微細均一分布が実現される。
ことが好ましい。また、各粉末の粒度は＃６０- 〜＃３
００+ とすることが好ましい。このように粉末形状およ
び粒度を調整することによって、プラズマトランスファ
ーアークによる粉末肉盛を行う際に好適な粉末送給性が
得られ、肉盛合金の組成の均一性、肉盛合金内における
ＶＣ炭化物の微細均一分布が実現される。
【００１７】本発明の耐食耐摩耗複合部材における肉盛
合金は、多量のＶＣ炭化物を含むため、塑性加工による
成形加工ができない。本発明においては、プラズマトラ
ンスファーアークによる粉末肉盛法によって前記台金上
に肉盛りすることにより健全な肉盛合金を形成すること
ができる。
合金は、多量のＶＣ炭化物を含むため、塑性加工による
成形加工ができない。本発明においては、プラズマトラ
ンスファーアークによる粉末肉盛法によって前記台金上
に肉盛りすることにより健全な肉盛合金を形成すること
ができる。
【００１８】
【実施例】（実施例１）表１に示す鋼１の化学組成を有
する鋼を溶製し、熱間圧延によって厚さ６ｍｍ、幅８０
ｍｍの条鋼に加工し台金材とした。また、肉盛合金とし
て、表２の合金１に示すように化学組成を調整して溶製
し、ガスアトマイズ法によって粉末としたプリアロイ粉
を準備した。該プリアロイ粉の粒度は＃６０- 〜＃３０
０+ とした。
する鋼を溶製し、熱間圧延によって厚さ６ｍｍ、幅８０
ｍｍの条鋼に加工し台金材とした。また、肉盛合金とし
て、表２の合金１に示すように化学組成を調整して溶製
し、ガスアトマイズ法によって粉末としたプリアロイ粉
を準備した。該プリアロイ粉の粒度は＃６０- 〜＃３０
０+ とした。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】鋼１の前記台金材を図１（ａ）に示す刃物
形状に加工して台金１とした。台金１において切刃部４
を形成する片面に、図１（ｂ）に示す横断面形状を有す
る開先２を設ける。プラズマトランスファーアークによ
る粉末肉盛法によって、図１（ｃ）に横断面形状を示す
ように、前記合金１の粉末を開先２の部分に肉盛りして
肉盛合金３を形成する。図１（ｄ）に横断面形状を示す
ように、肉盛合金３の余剰部を研削によって削除すると
ともに、台金１の側を斜に研削することによって片刃の
切刃部４を形成し、さらに精研磨して刃先５を研ぎ出し
た。
形状に加工して台金１とした。台金１において切刃部４
を形成する片面に、図１（ｂ）に示す横断面形状を有す
る開先２を設ける。プラズマトランスファーアークによ
る粉末肉盛法によって、図１（ｃ）に横断面形状を示す
ように、前記合金１の粉末を開先２の部分に肉盛りして
肉盛合金３を形成する。図１（ｄ）に横断面形状を示す
ように、肉盛合金３の余剰部を研削によって削除すると
ともに、台金１の側を斜に研削することによって片刃の
切刃部４を形成し、さらに精研磨して刃先５を研ぎ出し
た。
【００２２】プラズマトランスファーアークによる粉末
肉盛法は粉末肉盛装置１００を用いて行った。図５に構
成の概略を示すように粉末肉盛装置１００は、少なくと
も、電極１０１とプラズマガス送給通路１０２と粉末送
給ガス通路１０３とガス噴出口１０４とを備えるプラズ
マトーチ１０５、プラズマ電源１１０、プラズマ電源１
１０と電極１０１とを結ぶ導電線１１１、プラズマ電源
１１０とワーク１１３とを結ぶ導電線１１２、プラズマ
ガス源１２１、粉末送給ガス源１２２、プラズマガス通
路１０２とプラズマガス源１２１とを導通するプラズマ
ガス導管１２３、粉末送給ガス通路１０３と粉末送給ガ
ス源１２２とを導通する粉末送給ガス導管１２４、粉末
１３１を蓄える容器１３２と粉末切出し装置１３３とを
備え、粉末送給ガス導管１２４に粉末１３１を供給する
粉末供給装置１３０などからなる。
肉盛法は粉末肉盛装置１００を用いて行った。図５に構
成の概略を示すように粉末肉盛装置１００は、少なくと
も、電極１０１とプラズマガス送給通路１０２と粉末送
給ガス通路１０３とガス噴出口１０４とを備えるプラズ
マトーチ１０５、プラズマ電源１１０、プラズマ電源１
１０と電極１０１とを結ぶ導電線１１１、プラズマ電源
１１０とワーク１１３とを結ぶ導電線１１２、プラズマ
ガス源１２１、粉末送給ガス源１２２、プラズマガス通
路１０２とプラズマガス源１２１とを導通するプラズマ
ガス導管１２３、粉末送給ガス通路１０３と粉末送給ガ
ス源１２２とを導通する粉末送給ガス導管１２４、粉末
１３１を蓄える容器１３２と粉末切出し装置１３３とを
備え、粉末送給ガス導管１２４に粉末１３１を供給する
粉末供給装置１３０などからなる。
【００２３】粉末肉盛装置１００を用いて肉盛を行うに
は、まず、プラズマガス源１２１からプラズマトーチ１
０５へプラズマガスを送給し、プラズマガス送給通路１
０２を経てガス噴出口１０４から前記プラズマガスをを
噴出する。次に、プラズマ電源１１０を稼働して電極１
０１とワーク１１３との間に電圧を印加してプラズマア
ークを発生せしめる。次に、粉末送給ガス源１２２から
プラズマトーチ１０５へ粉末送給ガスを送給するととも
に粉末供給装置１３０を稼働して粉末１３１を粉末送給
ガスに加え、粉末送給ガス通路１０３を経てガス噴出口
１０４から噴出する。これにより粉末１３１は前記プラ
ズマアーク中に突入してプラズマアークの高熱によって
溶融し溶滴となる。それと同時に、前記溶滴はプラズマ
アークの圧力によってガス噴出口１０４から噴射され
る。ガス噴出口１０４に対向してワーク１１３を配置し
てワーク１１３の表面に前記溶滴を凝着させる。
は、まず、プラズマガス源１２１からプラズマトーチ１
０５へプラズマガスを送給し、プラズマガス送給通路１
０２を経てガス噴出口１０４から前記プラズマガスをを
噴出する。次に、プラズマ電源１１０を稼働して電極１
０１とワーク１１３との間に電圧を印加してプラズマア
ークを発生せしめる。次に、粉末送給ガス源１２２から
プラズマトーチ１０５へ粉末送給ガスを送給するととも
に粉末供給装置１３０を稼働して粉末１３１を粉末送給
ガスに加え、粉末送給ガス通路１０３を経てガス噴出口
１０４から噴出する。これにより粉末１３１は前記プラ
ズマアーク中に突入してプラズマアークの高熱によって
溶融し溶滴となる。それと同時に、前記溶滴はプラズマ
アークの圧力によってガス噴出口１０４から噴射され
る。ガス噴出口１０４に対向してワーク１１３を配置し
てワーク１１３の表面に前記溶滴を凝着させる。
【００２４】実施例１においては、粉末１３１として合
金１を用い、ワーク１１３としては鋼１からなる台金を
用いた。また、プラズマガスおよび粉末送給ガスとして
アルゴンを用いた。以上のようにして製作した刃物につ
いて台金１および切刃部４の硬さを測定した。刃先５近
傍の切刃部４について金属組織を顕出し、被検面におけ
るＶＣ炭化物粒の寸法を測定した。本田式切れ味試験機
によって切れ味試験を行い、ＪＩＳＺ２３７１（塩水噴
霧試験方法）に準じて２４時間の塩水噴霧試験を行っ
た。それらの結果を表３に示す。
金１を用い、ワーク１１３としては鋼１からなる台金を
用いた。また、プラズマガスおよび粉末送給ガスとして
アルゴンを用いた。以上のようにして製作した刃物につ
いて台金１および切刃部４の硬さを測定した。刃先５近
傍の切刃部４について金属組織を顕出し、被検面におけ
るＶＣ炭化物粒の寸法を測定した。本田式切れ味試験機
によって切れ味試験を行い、ＪＩＳＺ２３７１（塩水噴
霧試験方法）に準じて２４時間の塩水噴霧試験を行っ
た。それらの結果を表３に示す。
【００２５】なお、従来より耐食性刃物用として多く用
いられる１．２Ｃ−１．４５Ｃｒ−３Ｍｏ−１Ｖ鋼粉末
をＨＩＰにより焼結した比較例１、および１．１２Ｃ−
１．４Ｃｒ−０．２Ｍｏ−０．５Ｖ鋼を溶製鍛伸した比
較例２を用意し、焼入焼もどしして硬さを調整したもの
についても上記同様な試験を行い、その結果を表３に併
記した。
いられる１．２Ｃ−１．４５Ｃｒ−３Ｍｏ−１Ｖ鋼粉末
をＨＩＰにより焼結した比較例１、および１．１２Ｃ−
１．４Ｃｒ−０．２Ｍｏ−０．５Ｖ鋼を溶製鍛伸した比
較例２を用意し、焼入焼もどしして硬さを調整したもの
についても上記同様な試験を行い、その結果を表３に併
記した。
【００２６】
【表３】
【００２７】表３によれば、実施例１の切刃部４の硬さ
は５５ＨＲＣ以上を示し、また、刃先５近傍の切刃部４
に認められるＶＣ炭化物粒の最大寸法は１０μｍ以下で
あった。切れ味試験の結果、実施例１においては刃こぼ
れを生じることがなく、比較例１に比べて著しく耐久性
に優れていることが判る。実施例１の耐食性は、台金１
については比較例１と大差ないが、切刃部４については
比較例１に比べて優れている。 （実施例２）実施例１と同様にして、表１に示す鋼２の
化学組成を有する鋼によって台金材を製作した。また、
金属Ｎｉ粉末、金属Ｃｒ粉末、ＶＣ炭化物粉末、金属Ｍ
ｏ粉末および金属Ｎｂ粉末を混合し表２の合金２に示す
プリミックス粉を製作した。該プリミックス粉の粒度は
＃６０- 〜＃３００+ とした。なお、上記各粉末は、予
め通常の方法で造粒して前記粒度となるようにして用い
た。
は５５ＨＲＣ以上を示し、また、刃先５近傍の切刃部４
に認められるＶＣ炭化物粒の最大寸法は１０μｍ以下で
あった。切れ味試験の結果、実施例１においては刃こぼ
れを生じることがなく、比較例１に比べて著しく耐久性
に優れていることが判る。実施例１の耐食性は、台金１
については比較例１と大差ないが、切刃部４については
比較例１に比べて優れている。 （実施例２）実施例１と同様にして、表１に示す鋼２の
化学組成を有する鋼によって台金材を製作した。また、
金属Ｎｉ粉末、金属Ｃｒ粉末、ＶＣ炭化物粉末、金属Ｍ
ｏ粉末および金属Ｎｂ粉末を混合し表２の合金２に示す
プリミックス粉を製作した。該プリミックス粉の粒度は
＃６０- 〜＃３００+ とした。なお、上記各粉末は、予
め通常の方法で造粒して前記粒度となるようにして用い
た。
【００２８】前記台金材を図２（ａ）に示す刃物形状に
加工して台金２１とした。図２（ｂ）に横断面形状を示
すように、台金２１において切刃部２４を形成する端面
２２に、粉末肉盛装置１００を用いてプラズマトランス
ファーアークによる粉末肉盛法によって、合金２を肉盛
して肉盛合金２３を形成する。次に、図２（ｃ）に横断
面形状を示すように研削して肉盛合金２３からなる切刃
部２４を形成し、さらに精研磨して刃先２５を研ぎ出し
た。
加工して台金２１とした。図２（ｂ）に横断面形状を示
すように、台金２１において切刃部２４を形成する端面
２２に、粉末肉盛装置１００を用いてプラズマトランス
ファーアークによる粉末肉盛法によって、合金２を肉盛
して肉盛合金２３を形成する。次に、図２（ｃ）に横断
面形状を示すように研削して肉盛合金２３からなる切刃
部２４を形成し、さらに精研磨して刃先２５を研ぎ出し
た。
【００２９】以上のようにして製作した刃物について実
施例１の場合と同様に各種の試験を行った。それらの結
果を実施例２として表３に示す。表３によれば、実施例
２の切刃部２４の硬さは５５ＨＲＣ以上を示し、また、
刃先２５近傍の切刃部２４に認められるＶＣ炭化物粒の
最大寸法は１０μｍ以下であった。切れ味試験の結果、
実施例２においては刃こぼれを生じることがなく、比較
例１に比べて著しく耐久性に優れていることが判る。実
施例２の耐食性は、台金２１については比較例１と大差
ないが、切刃部２４については比較例１に比べて優れて
いる。 （実施例３）実施例１と同様にして、表１に示す鋼３の
化学組成を有する鋼によって台金材を製作した。また、
合金１示すプリアロイ粉と、別途用意したＶＣ炭化物粉
末とを混合して表２の合金３に示すプリミックス粉を製
作した。該プリミックス粉の粒度は＃６０- 〜＃３００
+ とした。なお、ＶＣ炭化物粉末はＶＣ炭化物の微粉末
を通常行われる方法で造粒して前記粒度となるようにし
て用いた。
施例１の場合と同様に各種の試験を行った。それらの結
果を実施例２として表３に示す。表３によれば、実施例
２の切刃部２４の硬さは５５ＨＲＣ以上を示し、また、
刃先２５近傍の切刃部２４に認められるＶＣ炭化物粒の
最大寸法は１０μｍ以下であった。切れ味試験の結果、
実施例２においては刃こぼれを生じることがなく、比較
例１に比べて著しく耐久性に優れていることが判る。実
施例２の耐食性は、台金２１については比較例１と大差
ないが、切刃部２４については比較例１に比べて優れて
いる。 （実施例３）実施例１と同様にして、表１に示す鋼３の
化学組成を有する鋼によって台金材を製作した。また、
合金１示すプリアロイ粉と、別途用意したＶＣ炭化物粉
末とを混合して表２の合金３に示すプリミックス粉を製
作した。該プリミックス粉の粒度は＃６０- 〜＃３００
+ とした。なお、ＶＣ炭化物粉末はＶＣ炭化物の微粉末
を通常行われる方法で造粒して前記粒度となるようにし
て用いた。
【００３０】前記台金材を刃物形状に加工して台金３１
とした。平板状の耐火物製の敷板３２上に台金３１を横
たえて置き、図３（ａ）に示すように、台金３１におい
て切刃部３９を設ける側の端面３３と平行に、かつ端面
３３からやや離して耐火物製の堤３４を設け、さらに、
堤３４の両端には耐火物製のストッパー３５、３６を設
けることにより溝３７を形成する。
とした。平板状の耐火物製の敷板３２上に台金３１を横
たえて置き、図３（ａ）に示すように、台金３１におい
て切刃部３９を設ける側の端面３３と平行に、かつ端面
３３からやや離して耐火物製の堤３４を設け、さらに、
堤３４の両端には耐火物製のストッパー３５、３６を設
けることにより溝３７を形成する。
【００３１】粉末肉盛装置１００を用いてプラズマトラ
ンスファーアークによる粉末肉盛法によって、端面３３
に合金３を肉盛し、溝３７に充填して肉盛合金３８を形
成する。図４に横断面形状を示すように研削して肉盛合
金３８からなる切刃部３９を形成し、さらに精研磨して
刃先４０を研ぎ出した。以上のようにして製作した刃物
について実施例１の場合と同様に各種の試験を行った。
それらの結果を実施例３として表３に示す。
ンスファーアークによる粉末肉盛法によって、端面３３
に合金３を肉盛し、溝３７に充填して肉盛合金３８を形
成する。図４に横断面形状を示すように研削して肉盛合
金３８からなる切刃部３９を形成し、さらに精研磨して
刃先４０を研ぎ出した。以上のようにして製作した刃物
について実施例１の場合と同様に各種の試験を行った。
それらの結果を実施例３として表３に示す。
【００３２】表３によれば、実施例３の切刃部３９の硬
さは５５ＨＲＣ以上を示し、また、刃先４０近傍の切刃
部３９に認められるＶＣ炭化物粒の最大寸法は１０μｍ
以下であった。切れ味試験の結果、実施例３においては
刃こぼれを生じることがなく、比較例１に比べて著しく
耐久性に優れていることが判る。実施例３の耐食性は、
台金３１、切刃部３９のいずれも比較例１に比べて優れ
ている。
さは５５ＨＲＣ以上を示し、また、刃先４０近傍の切刃
部３９に認められるＶＣ炭化物粒の最大寸法は１０μｍ
以下であった。切れ味試験の結果、実施例３においては
刃こぼれを生じることがなく、比較例１に比べて著しく
耐久性に優れていることが判る。実施例３の耐食性は、
台金３１、切刃部３９のいずれも比較例１に比べて優れ
ている。
【００３３】以上説明から判るように、本発明の耐食耐
摩耗複合部材による刃物の製造過程においては、切刃部
を硬化するための焼入れなどの熱処理をすることなく硬
さが高い切刃部を得ることができる。従って、本発明の
耐食耐摩耗複合部材による刃物の製造過程においては、
従来の刃物製造過程で問題となる熱処理ひずみを生じる
ことがなく、その矯正のための手間が省けるという効果
もある。
摩耗複合部材による刃物の製造過程においては、切刃部
を硬化するための焼入れなどの熱処理をすることなく硬
さが高い切刃部を得ることができる。従って、本発明の
耐食耐摩耗複合部材による刃物の製造過程においては、
従来の刃物製造過程で問題となる熱処理ひずみを生じる
ことがなく、その矯正のための手間が省けるという効果
もある。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の耐食耐
摩耗複合部材によれば、耐食性に優れ、刃物形状への成
形性がよく、切刃部の硬さが高く、刃こぼれが生じ難い
ので切れ味がよく耐久性に優れるなどの特性を有する耐
食刃物用材料を提供することができる。
摩耗複合部材によれば、耐食性に優れ、刃物形状への成
形性がよく、切刃部の硬さが高く、刃こぼれが生じ難い
ので切れ味がよく耐久性に優れるなどの特性を有する耐
食刃物用材料を提供することができる。
【図１】本発明の実施例１の刃物製造過程を示す説明図
である。
である。
【図２】本発明の実施例２の刃物製造過程を示す説明図
である。
である。
【図３】本発明の実施例３における肉盛用治具の配置を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明の実施例３における切刃部形成状況を示
す横断面図である。
す横断面図である。
【図５】粉末肉盛装置の構成を示す概略図である。
１ 台金 ２ 開先 ３ 肉盛合金 ４ 切刃部 ５ 刃先 ２１ 台金 ２２ 端面 ２３ 肉盛合金 ２４ 切刃部 ２５ 刃先 ３１ 台金 ３２ 敷板 ３３ 端面 ３４ 堤 ３５ ストッパー ３６ ストッパー ３７ 溝 ３８ 肉盛合金 ３９ 切刃部 ４０ 刃先 １００ 粉末肉盛装置 １０１ 電極 １０２ プラズマガス送給通路 １０３ 粉末送給ガス通路 １０４ ガス噴出口 １０５ プラズマトーチ １１０ プラズマ電源 １２１ プラズマガス源 １２２ 粉末送給ガス源 １３０ 粉末供給装置
Claims (3)
- 【請求項１】 合金元素の含有率が質量％で、 Ｃ ：０．０３〜１．０％、 Ｃｒ：１０〜２５％であり、 残余Ｆｅおよび不可避的不純物元素からなる台金に、 合金元素の含有率が質量％で、 Ｃｒ：１０〜２５％、 Ｃ ：１．９〜４．７％、 Ｖ ：８〜２０％であり、 残余ＣｏまたはＮｉのうちいずれか１種、および不可避
的不純物元素からなる肉盛合金をプラズマトランスファ
ーアークによる粉末肉盛法によって肉盛りしてなり、該
肉盛部の硬さが５５〜６５ＨＲＣであり、かつ該肉盛部
に含まれる炭化物の寸法を１０μｍ以下としたことを特
徴とする耐食耐摩耗複合部材。 - 【請求項２】 上記台金は、さらに質量％で、 Ｎｉ：０．１〜２０％、 Ｍｏ：０．１〜５％、 Ｎｂ：０．１〜５％、 Ｔｉ：０．１〜５％のうちいずれか一種以上を含むこと
を特徴とする請求項１記載の耐食耐摩耗複合部材。 - 【請求項３】 上記肉盛合金は、さらに質量％で、 Ｍｏ：０．１〜５％、 Ｎｂ：０．１〜５％のうちいずれか一種以上を含むこと
を特徴とする請求項１および請求項２のいずれか１項記
載の耐食耐摩耗複合部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120398A JPH11207488A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 耐食耐摩耗複合部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120398A JPH11207488A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 耐食耐摩耗複合部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11207488A true JPH11207488A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11771476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1120398A Pending JPH11207488A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 耐食耐摩耗複合部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11207488A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007098532A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Konyo:Kk | 手持ち工具及びその製造方法 |
| WO2008028990A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Laser Lane Oy | Method for manufacturing a disc blade, a disc blade and use of an auxiliary material in manufacturing thereof |
| DE102012017150A1 (de) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Boris Balashov | Maschinenmesser |
| US9393649B2 (en) | 2010-05-26 | 2016-07-19 | Be Maschinenmesser Gmbh & Co. Kg | Machine blade for food processing |
| CN110394830A (zh) * | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 武汉苏泊尔炊具有限公司 | 刀具及该刀具的加工方法 |
| JP2020171256A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 日本ホーク株式会社 | 農業機械用爪刃 |
| CN112958635A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-15 | 浙江一铭机车部件有限公司 | 发动机连杆衬套生产工艺及其早期磨损分析评定方法 |
| WO2022210604A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 京セラ株式会社 | 刃物 |
| EP3019299B1 (en) * | 2013-07-10 | 2024-01-24 | Kondex Corporation | Machine part with laser cladding and method |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP1120398A patent/JPH11207488A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007098532A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Konyo:Kk | 手持ち工具及びその製造方法 |
| WO2008028990A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Laser Lane Oy | Method for manufacturing a disc blade, a disc blade and use of an auxiliary material in manufacturing thereof |
| US9393649B2 (en) | 2010-05-26 | 2016-07-19 | Be Maschinenmesser Gmbh & Co. Kg | Machine blade for food processing |
| DE102012017150A1 (de) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Boris Balashov | Maschinenmesser |
| EP3019299B1 (en) * | 2013-07-10 | 2024-01-24 | Kondex Corporation | Machine part with laser cladding and method |
| CN110394830A (zh) * | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 武汉苏泊尔炊具有限公司 | 刀具及该刀具的加工方法 |
| JP2020171256A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 日本ホーク株式会社 | 農業機械用爪刃 |
| CN112958635A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-15 | 浙江一铭机车部件有限公司 | 发动机连杆衬套生产工艺及其早期磨损分析评定方法 |
| WO2022210604A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 京セラ株式会社 | 刃物 |
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