JPS58104173A - 線爆溶射用線材 - Google Patents

線爆溶射用線材

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Publication number
JPS58104173A
JPS58104173A JP56202517A JP20251781A JPS58104173A JP S58104173 A JPS58104173 A JP S58104173A JP 56202517 A JP56202517 A JP 56202517A JP 20251781 A JP20251781 A JP 20251781A JP S58104173 A JPS58104173 A JP S58104173A
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JP
Japan
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wire
spraying
solid lubricant
core wire
graphite
Prior art date
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Pending
Application number
JP56202517A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Makuchi
裕 馬久地
Hiroe Okawa
広衛 大川
Yoshio Jinbo
嘉雄 神保
Mamoru Sayashi
鞘師 守
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP56202517A priority Critical patent/JPS58104173A/ja
Publication of JPS58104173A publication Critical patent/JPS58104173A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、表面における潤滑性に優れた摺動用部材を
得るのに適した線爆溶射用線材に関する本のである。
摺動用部材としては、′その代表的なものとして、エン
ジンのシリンダ(シリンダライチを使用することもある
)や軸受などをあげることができる。
そして、このような摺動用部材の摺動面における潤滑性
を向上させるために、従来より種々の表面処理方法が開
発されてきている。この表面処理方法のうちの一つに線
爆溶射法がある。との線爆溶射法は、表面処理しようと
する例えば筒形部材の中に細い導電性線材を配設し、こ
の細い導電性線材に対してエネルギの大きな電荷を与え
ることによって、上記線材を瞬間的に溶融爆発させて高
温の溶融微粒子を高速で周囲に飛散させ、筒形部材の内
面に被覆層を形成させる方法である。この線爆溶射法で
は、溶融微粒子の飛行速度が大きいために密着力が高い
こと、基材への熱影響が小さいこと、均一な被覆層が得
やすいこと、自動化しやすく制御が容易で生産性が高い
こと、などの特命を有しているが、他方では、溶射用材
料として電気伝導性が良好でかつ直径の細い線材しか使
用できまいため、電気伝導性の低い材料や加工性の悪い
材料は適用できないという問題点を有していた。
したがって、セラミックス等の材料を溶射用線材とする
線爆溶射を行うことができなかった。そのため、金属線
材にセラミックスを被覆したり(%開昭49−1025
30号)、セラミックスの粉末を導電性粉末と混合して
線材に焼結したりして線爆溶射する考え方もあるが、摺
動用部材の摺動面の潤滑性を向上させることが不可能で
あるとか、コスト高につくなどの問題点を有していた。
この発明は、上述した従来技術の問題点に着目してなさ
れたもので、表面における潤滑性に優れた摺動用部材を
低コストで得ることができる線爆溶射用線材を提供する
ことを目的としている。
この発明による線爆溶射用線材は、炭素鋼2合金鋼ei
l!合金その他部電性を有する溶射用線材に、黒鉛、7
ツ化黒鉛、活性炭、鉛、鋳鉄、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン等の固体潤滑剤を被覆したことt−特徴
としている。そして、固体潤滑剤として黒鉛や活性炭を
用いる場合には、Ni 。
pe 、 Cuを表面に被覆したものを使用することも
望ましい。
また、この発明による線爆溶射用線材を用いてアルミニ
ウム合金よりなる基材上に線爆溶射する場合には、線爆
溶射層の基材に対する密着性を高めるために、下地処理
として、MO,Ni、W等の高比重高融点の金員からな
る線材を用いて1回以上の線爆溶射を行うことに゛よっ
てあらかじめ下地溶射層を形成しておくことl)’(#
望ましく、このようにすることによって、エンジンの軽
量化を可能にするアルミニウム合金製シリンダの耐摩耗
性の向上ならびに耐摩耗性層の密着性の向上をはかるこ
とができる。
次に1この発明の実施例について説明する。
第1図および第2図はこの発明の一実施例による線爆溶
射用線材の各々長さ方向断面説明図および径方向断面説
明図であって、この線爆溶射用線材1は、導電性を有す
る溶射用心線2に、固体潤滑剤!fi−被覆した構造を
なしている。
導電性を有する溶射用心線としては、炭素鋼や合金鋼、
あるいは銅、アルミニウム、ニッケル。
クロム、タングステン、モリブデン、チタン等々の余興
の単体または合金よりなるものを使用することができ、
基材の材質や必要な摺動面の特性などによって連室選定
する。そして、例えば炭素鋼線材を使用する・□場合に
は、C含有量を0.1〜1.0重量参程度とfるのがよ
り望ましい。これは、C含有量が0.11i量チよりも
少ないと溶射層の耐摩耗性が不十分iす、C含有量が1
.0重量嘔よりも多いと残留オーステナイトを生じてや
はり耐摩耗性を低下させることによる。
一方、固体潤滑剤6としては、黒鉛、フッ化黒鉛、活性
炭、鉛、鋳鉄、二硫化モリブデン、二硫化タングステン
などを使用することができるが、炭素質のものの方が安
価である。
このような固体潤滑剤3を溶射用心線2に被覆するに際
しては、例壮ム固体$883の粉末を適当なバインダと
共に液体(例えばアルコール)と混合し、この混合液を
刷毛等によって溶射用心線2に塗布し、適宜乾燥させる
。ここで使用する固体潤滑剤の粉末は、その粒径が10
0p以下、より好ましく rio、5〜50μ楊度であ
るものを使用するのが良い。これは、粒径が大きすぎる
と線爆溶射後の溶射層の表面が粗くなり、密着性も低下
してくるごとKよる。しかし、粒径が小さすぎると歩留
りが低下するので、上記の範囲とすることがより好まし
い。
第3図はこの発明による線爆溶射用線材1を用いて線爆
溶射する装置の結線図であって、5は充電装置、6は抵
抗、7は充電用コンデンサ、8はスイッチ、9は円筒状
の摺動用部材であり、この摺動用部材9の中に線爆溶射
用線材1を配置している。このような装置において、充
電装置5によってコンデンサ7に電荷を蓄えたのち、ス
イッチ8を入れると、コンデン?7の電荷が溶射用線材
1に供給され、との溶射用線材1は瞬間的に溶融爆発し
てこの溶融微粒子が摺動用部材5の内面に付着すること
により、固体潤滑剤が分散した複合組繊1ft有する溶
射皮膜を形成することができる。
通常の場合、1回の線爆溶射によって形成される溶射皮
膜の厚さは5〜10μ程度であるので、必要な厚さが得
られるまで線爆溶射を繰返えすことにより所定厚さの溶
射皮膜を得るようにする。
使用例 1 第4図に示す基材9として、5x5xlO■のAC4B
−T6処理材(JIS H5202) ′(il−使用
し、線爆溶射面は5×5雪の面として表面仕上げを行い
、アセトンを用いて脱脂した。使用した線爆溶射装置の
光電容竜は100 pi’で、基材9と溶射用線材1と
の間隔を45−として大気中で線爆溶射することとした
まず、峡初の溶射用線材に、直径1.6mm、長さ17
0■のMo線を用い、放電電圧17KVとして3回連続
して線爆溶射して第4図に示す下地溶射層11を形成し
た。次に、直径1.6mg、長さ170箇の中炭素鋼線
材(JIS G 3506.5WRH47A。
C含有量0.47 % ’)よりなる金属心線20表面
に、水ガラスをバインダーとして用いた平均粒径50μ
の黒鉛粉末よりなる固体潤滑剤2を被覆して外径2.6
■の線爆溶射用線材1t−製造し、この溶射用線材1を
用いて放電゛電圧16Kvで18回連続して線爆溶射し
て第4図に示すように固体潤滑剤6が分散した複合組織
を有する溶射層12を形成した。次に、溶射皮膜を形成
した後の断面を顕微鏡0でより調べたところ、第5図に
示すように、基材9の表面に下地溶射層11および溶射
層12が形成され、炭素鋼の溶射層12の中に潤滑剤と
しての黒鉛(黒く見えるもの、ただし大きな黒色のもの
は空孔)が良好に分散し、、ていることが確認できた。
使用例 2 ここでは、固体潤滑剤として、重量で50嗟の銅メッキ
を行った平均粒径約100μの黒鉛粉末を用い、実施例
1と同じ中炭素鋼線材の表面に、水ガラスをバインダー
として用いた上記鋼メッキ黒鉛粉末を被覆した溶射用線
材1を使用して、使用例1と同じ条件で溶射層12を形
成した。次に溶射皮膜を形成した後の断面を顕微鏡によ
り調べたところ、第5図に示、したとほぼ同様に、炭素
鋼の溶射層の中に黒鉛が良好に分散していた。
試験例 上記使用例1.2で溶射皮膜を形成したものをそれぞれ
供試材&1,2とし、比較のために、中炭素鋼線材だけ
を連続して線爆溶射したものを供試材43.畳通鋳鉄(
Fe12)を供試材轟4として摩耗試験および焼付試験
を行った。
ここで使用した一耗試験機は、第6図に示すように、回
転軸15K”固定した供試材ホルダ16に、同心円上に
四個の供試材17を取付け、供試材17の反対側から、
球面座18を介して油圧により荷重を受けるディスクホ
ルダ19に固定したディスク形の相手材20を押し付け
る構造をなすものであり、ディスクホルダ19の給油孔
19mから潤滑油を供給しうるようになっている。また
、摩耗試験条件を第1表に示す。
また、摩耗試験の結果を第7図に示す。第7図から明ら
かなように、この発明による供試材Al。
ム2の摩耗量は、固体潤滑剤を含まない供試林産3に比
べてかなり少なく、潤滑性が良好であることから耐摩耗
性が向上していることが明らかでちり、9供試材A4の
鋳鉄並みであって、特にエンジンのシリンダの如く軽量
化の要請が著しい用途に適しているといえる。
次に、焼付試験は前記第6図に示す摩耗試験機を使用し
、荷重を徐々に増大させて焼き付きが生じたときの荷重
によって耐焼付性を−ベた。ここで使用し走供試材は、
摩耗試験の場合と同じである。第2表に焼付試験条件を
示す。
また、焼付試験の結果を第8図に示す。第8図に示すよ
うに、供試材A1,2は焼付発生面圧が高く、供試材ム
4の鋳鉄並みの耐焼付性を得ることができるが、供試材
ム3の耐焼付性はかなり劣つていることが明らかとなつ
次。
次に、溶射皮膜中の黒鉛の歩留りを定量化学分析によっ
て調査した。試料は前記供試材A1,2を用い、比較材
(供試材ム5)として、基材表面に炭素鋼線材を用いた
線爆溶射と、黒鉛を分散させたアルコール混合液の塗布
とを繰返して複合皮at形成したものを用いた。その結
果を第3表に示す。
第  3  表      (重量、)第3表に示すよ
うに、この発明による皮膜の方が黒鉛残存量が大であり
、薫鉛の歩留9が良好であることがわかる。   □゛
−゛□″以上説明してきたように、この発明によれば、
導電性含有する溶射用心線に、固体潤滑剤を被覆した線
爆溶射用線材としたから、との線爆溶射用線材を用いて
線爆溶射することによって、通常の線爆溶射では得られ
ない複合組織を有する溶射皮膜を得ることが可能であり
、溶射皮膜中の固体潤滑剤によって、摺動面の潤滑性を
高めることプ;でき、表面の耐摩耗性や耐焼付性を向上
させることが可能であるという非常に優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明の一実施例による線爆溶
射用線材の各々長連方向断面説明図および径方向断面説
明図、第3図は線爆溶射装置の一例を示す結線図、第4
図はこの発明の線爆溶射用線材を使用して形成した溶射
皮膜の断面模式図、第5図社同じく溶射皮膜の顕微鏡写
真(200倍)、第6図は摩耗試験機の断面説明図、第
7図は摩耗試験結果を示すグラフ、第8図は焼付試験結
果を示すグラフで泰る。 月 1・・・線爆溶射装置材、2・・・溶射用心線、6・・
・固体潤滑剤。 (yf)■M劃 (t′4ヶ)111遂封1イ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  導電性を有する溶射用心線に、固体潤滑剤を
    被覆したことt−特命とする線爆溶射用線材。
JP56202517A 1981-12-17 1981-12-17 線爆溶射用線材 Pending JPS58104173A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56202517A JPS58104173A (ja) 1981-12-17 1981-12-17 線爆溶射用線材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56202517A JPS58104173A (ja) 1981-12-17 1981-12-17 線爆溶射用線材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58104173A true JPS58104173A (ja) 1983-06-21

Family

ID=16458795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56202517A Pending JPS58104173A (ja) 1981-12-17 1981-12-17 線爆溶射用線材

Country Status (1)

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JP (1) JPS58104173A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0270053A (ja) * 1988-03-04 1990-03-08 Alcan Internatl Ltd 金属構造物のアルミニウムマトリックス複合皮膜の形成方法
JPH04187753A (ja) * 1990-11-21 1992-07-06 Daihatsu Motor Co Ltd 溶射用線材
GB2415708A (en) * 2004-06-30 2006-01-04 C A Technology Ltd High velocity oxy-fuel spraying system utilising superfine powder particles

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0270053A (ja) * 1988-03-04 1990-03-08 Alcan Internatl Ltd 金属構造物のアルミニウムマトリックス複合皮膜の形成方法
JPH04187753A (ja) * 1990-11-21 1992-07-06 Daihatsu Motor Co Ltd 溶射用線材
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