JPS58204883A - セラミツクスで構成された摺動部を有する機械部品 - Google Patents
セラミツクスで構成された摺動部を有する機械部品Info
- Publication number
- JPS58204883A JPS58204883A JP8701182A JP8701182A JPS58204883A JP S58204883 A JPS58204883 A JP S58204883A JP 8701182 A JP8701182 A JP 8701182A JP 8701182 A JP8701182 A JP 8701182A JP S58204883 A JPS58204883 A JP S58204883A
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- JP
- Japan
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- ceramic
- sliding
- parts
- mechanical
- spraying
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は摺動部を有する機械部品がセラミ／ラスで構成
されていることを特徴とする機械部品に関するものであ
る。更にくわしくは、摺動部を有する機械部品、機械構
漬体がセラミックス成形体基材で構成され、その摺動部
がセラミックス溶射層をＩＪＬＩ ［仕１：げされて成
る機械部品に関するものである、 従来の機械装置、測定器等で摺動向を有するものは非常
に多く、そのベース、ハウジング、シャフト、ベッド等
の４１１黄体の一部あるいは老部が砲金等の金属によっ
て構成されており、摺動面は金属同士より成っている。
されていることを特徴とする機械部品に関するものであ
る。更にくわしくは、摺動部を有する機械部品、機械構
漬体がセラミックス成形体基材で構成され、その摺動部
がセラミックス溶射層をＩＪＬＩ ［仕１：げされて成
る機械部品に関するものである、 従来の機械装置、測定器等で摺動向を有するものは非常
に多く、そのベース、ハウジング、シャフト、ベッド等
の４１１黄体の一部あるいは老部が砲金等の金属によっ
て構成されており、摺動面は金属同士より成っている。
このような金属同士の摺動面は焼付を防ぐため潤滑油が
必要である。砲金等は硬度があまり大きくなく、粉躯、
切屑等が摺動向に巻込まれると摺動面に傷がつき損耗し
、その結果精度低ドを来たすことになる。特に工作機械
では切屑により損傷し、また上行を扱う［二本機械や窯
業機械では、扱うものが金属より硬度が高いため、特に
摺動向の損傷の可能性は大である。
必要である。砲金等は硬度があまり大きくなく、粉躯、
切屑等が摺動向に巻込まれると摺動面に傷がつき損耗し
、その結果精度低ドを来たすことになる。特に工作機械
では切屑により損傷し、また上行を扱う［二本機械や窯
業機械では、扱うものが金属より硬度が高いため、特に
摺動向の損傷の可能性は大である。
史に金属は錆を生じたり、腐食を受けたりすることによ
り摺動向は損傷され、また金属は熱膨張率が大きく、温
度変化によりて精度低Ｆする欠点がある、 本発明はＦ記の欠点に鑑みなされたもの（゛、耐摩耗性
、耐腐食性、高硬度１．：ｊ）密性を有し、摺動部を有
する機械部品に適したセラミックス体を提供するもので
ある１、 本発明のセラミックス製の機械構造体は熱膨張率が金属
の一幌度であり、２１！度変化による精０ 度低ドは無視してよく、またセラミックスは金属よりも
剛性率が高く精度が保てる特徴を有４る。史にセラミッ
クスは錆びることもなく、傷ついても盛りＬがりが生じ
ず、＃ＩＩＷ１による損耗も小さく、経年変化がなく、
長時間に渡っで＾い寸法精度、安定性を保つことがでさ
る、本発明によるセラミックス機械部品（ま摺動部を有
ｌるほとんどすべてのものに適用用能Ｃ１機械構造体と
してはシャフト、：テーブル、ベッド、軸受等へ利用で
き、機械と゛しては産柴用装置、産業用機械、Ｆ作機械
等幅広い応用がｕＪ能であるっセラミックスで構成され
た摺動向は錆びないため、−ｆ’＃油として曲以外に水
でも１分効果があり、水を扱う機械、例えばボ〉・ブ、
パルプ、流量計等の軸受や摺動面には本発明のセラミッ
クス製品を用いる効果は大きい、本発明では摺動部分を
セラミックス溶射層で構成することによって、上述の特
徴が更に発揮される。すなわち溶射層は均一組織のため
特に硬度、耐摩耗性、蛭゛・密性に優れている。また溶
射を用いるため基材と溶射層は一体となり、金属にセラ
ミックスを張付けたり、あるいは金属表面に溶射した場
合に比較して、寸法精度、安定性に優れ、熱が加わった
り、表層のピンホールから腐食性のガスや液体が侵入し
ても、はがれたりすることはない。更に適度の気孔を有
する溶射層を形成させ、その気孔中に潤滑油（場合によ
っては水でも可）等を含ませておけば、給油回数を減ら
し１．−ンテナンスを容易にすることもできるっ 以下本発明について詳述する。
り摺動向は損傷され、また金属は熱膨張率が大きく、温
度変化によりて精度低Ｆする欠点がある、 本発明はＦ記の欠点に鑑みなされたもの（゛、耐摩耗性
、耐腐食性、高硬度１．：ｊ）密性を有し、摺動部を有
する機械部品に適したセラミックス体を提供するもので
ある１、 本発明のセラミックス製の機械構造体は熱膨張率が金属
の一幌度であり、２１！度変化による精０ 度低ドは無視してよく、またセラミックスは金属よりも
剛性率が高く精度が保てる特徴を有４る。史にセラミッ
クスは錆びることもなく、傷ついても盛りＬがりが生じ
ず、＃ＩＩＷ１による損耗も小さく、経年変化がなく、
長時間に渡っで＾い寸法精度、安定性を保つことがでさ
る、本発明によるセラミックス機械部品（ま摺動部を有
ｌるほとんどすべてのものに適用用能Ｃ１機械構造体と
してはシャフト、：テーブル、ベッド、軸受等へ利用で
き、機械と゛しては産柴用装置、産業用機械、Ｆ作機械
等幅広い応用がｕＪ能であるっセラミックスで構成され
た摺動向は錆びないため、−ｆ’＃油として曲以外に水
でも１分効果があり、水を扱う機械、例えばボ〉・ブ、
パルプ、流量計等の軸受や摺動面には本発明のセラミッ
クス製品を用いる効果は大きい、本発明では摺動部分を
セラミックス溶射層で構成することによって、上述の特
徴が更に発揮される。すなわち溶射層は均一組織のため
特に硬度、耐摩耗性、蛭゛・密性に優れている。また溶
射を用いるため基材と溶射層は一体となり、金属にセラ
ミックスを張付けたり、あるいは金属表面に溶射した場
合に比較して、寸法精度、安定性に優れ、熱が加わった
り、表層のピンホールから腐食性のガスや液体が侵入し
ても、はがれたりすることはない。更に適度の気孔を有
する溶射層を形成させ、その気孔中に潤滑油（場合によ
っては水でも可）等を含ませておけば、給油回数を減ら
し１．−ンテナンスを容易にすることもできるっ 以下本発明について詳述する。
本発明によるセラミックスｉ機械部品に用イられる基材
はアルミナ質、シリカ質、アルミナ−シリカ質、マグネ
シア質、あるいはそれらの組合せによる酸化物糸材質や
、炭素質、炭化物、窒化物、ン化物等の非酸化物系の材
質でも良く、特に限定したものではない これら材質の
ものを原料として既知の添加材、結合剤、焼結剤等を配
合し、混練、成形した後焼成して焼結体とする。焼結は
必要に応じて酸化フｐ囲気あるいは還元雰囲気で行なう
。場合によっては低温熱処理のみを行なう不焼成品も基
材として使用可能である。なお基材は必要とする強度を
有するものであれば、多孔質として軽量化を計ったもの
でもよい。
はアルミナ質、シリカ質、アルミナ−シリカ質、マグネ
シア質、あるいはそれらの組合せによる酸化物糸材質や
、炭素質、炭化物、窒化物、ン化物等の非酸化物系の材
質でも良く、特に限定したものではない これら材質の
ものを原料として既知の添加材、結合剤、焼結剤等を配
合し、混練、成形した後焼成して焼結体とする。焼結は
必要に応じて酸化フｐ囲気あるいは還元雰囲気で行なう
。場合によっては低温熱処理のみを行なう不焼成品も基
材として使用可能である。なお基材は必要とする強度を
有するものであれば、多孔質として軽量化を計ったもの
でもよい。
摺動面は硬度、強度、耐摩耗性、摺動性等の特性に優れ
ていることが必要で、本発明のセラミックス機械部品の
セラミックス溶射層の溶射材料としてはアルミナ質、ア
ルミナ−シリカ質、ジルコニア質、チタニア質、マグク
ワ質等、あるいはこれらの混合物が好ましい。
ていることが必要で、本発明のセラミックス機械部品の
セラミックス溶射層の溶射材料としてはアルミナ質、ア
ルミナ−シリカ質、ジルコニア質、チタニア質、マグク
ワ質等、あるいはこれらの混合物が好ましい。
溶射方法は炎溶射でも可能であるが、使用する溶射材料
が高融点であるためプラズマ溶射が適当であるっ溶射材
料が酸化物であるのでプラズマ溶射はガスプラズマ溶射
、水プラズマ溶射いずれも使用し得るが、水プラズマ溶
射が好ましい。水プラズマ溶射はガスプラズマ溶、Ｉ＝
Ｈこ比較して、プラズマ炎の温度が高いのでより高融点
の物質の溶射が行なえる、溶射能力が１０倍以上もあり
能率的である・可能な溶射厚みが２０〜３０鱈もあり、
ガスプラズマ溶射のＩＩＩＩＩ程度より抜群に大きい、
作動源が水でありガスプラズマのようにアルゴンやヘリ
ウム等の高価なガスを必要とせず経済的に優れている等
の特徴を有゛する７、 本発明のセラミックスＮ機械部品ではセラミックス基材
へ溶射を行なう際、熱間溶射を行なうこともできる。っ
熱間溶射とは、基材を卯熱した状態で溶射するか、溶射
液滴の通路を加熱した状態で溶射するか、あるいはその
両者を併用する方法で、１餓密、高強度、高接着強度の
溶射層を得ることができ、前述の特性を更に向上させる
ことができる。またＡ１１０３ 、’Ｉ’１０２では熱
間溶射を行なうことにより、結晶形の安定した舷を密な
硬質の高い溶射体が得られる。この加熱温度は１ｏｏｏ
’ｃ以上が好ましい。なお熱間溶射を行なう場合には、
基材の焼成を兼ねることも可能である。
が高融点であるためプラズマ溶射が適当であるっ溶射材
料が酸化物であるのでプラズマ溶射はガスプラズマ溶射
、水プラズマ溶射いずれも使用し得るが、水プラズマ溶
射が好ましい。水プラズマ溶射はガスプラズマ溶、Ｉ＝
Ｈこ比較して、プラズマ炎の温度が高いのでより高融点
の物質の溶射が行なえる、溶射能力が１０倍以上もあり
能率的である・可能な溶射厚みが２０〜３０鱈もあり、
ガスプラズマ溶射のＩＩＩＩＩ程度より抜群に大きい、
作動源が水でありガスプラズマのようにアルゴンやヘリ
ウム等の高価なガスを必要とせず経済的に優れている等
の特徴を有゛する７、 本発明のセラミックスＮ機械部品ではセラミックス基材
へ溶射を行なう際、熱間溶射を行なうこともできる。っ
熱間溶射とは、基材を卯熱した状態で溶射するか、溶射
液滴の通路を加熱した状態で溶射するか、あるいはその
両者を併用する方法で、１餓密、高強度、高接着強度の
溶射層を得ることができ、前述の特性を更に向上させる
ことができる。またＡ１１０３ 、’Ｉ’１０２では熱
間溶射を行なうことにより、結晶形の安定した舷を密な
硬質の高い溶射体が得られる。この加熱温度は１ｏｏｏ
’ｃ以上が好ましい。なお熱間溶射を行なう場合には、
基材の焼成を兼ねることも可能である。
実施例 １゜
高アルミナ質耐火物（アルミナ７８％、気孔率１１．３
％、圧縮強さ１７１３＃／ｃｘｘ” ）より次の２枚の
形状を切り出した。一方は２００ Ｘ ５０ Ｘ ５０
ｍで２００ Ｘ ５０ ｍの面の長手方向中央に深さ
２０層の■形（９０°）の溝を作り、他方は２０ｔ）
Ｘ １００×５０層で、２００ Ｘ １００ ｍの面の
長手方向中央に高さ２０−の逆Ｖ形の凸を設けた、 この試料の両Ｖ形部及びその周囲をプラスト処理し、こ
の面に水プラズマ溶射装置によってアルミナを約５Ｍ厚
さに溶射した。溶射後試料Ｖ形斜面及び平面をそれぞれ
□平面ノＪ１７丁仕上げを行ない、Ｖ形の摺動面を持っ
たセラミックス製の摺動機構を作製した。
％、圧縮強さ１７１３＃／ｃｘｘ” ）より次の２枚の
形状を切り出した。一方は２００ Ｘ ５０ Ｘ ５０
ｍで２００ Ｘ ５０ ｍの面の長手方向中央に深さ
２０層の■形（９０°）の溝を作り、他方は２０ｔ）
Ｘ １００×５０層で、２００ Ｘ １００ ｍの面の
長手方向中央に高さ２０−の逆Ｖ形の凸を設けた、 この試料の両Ｖ形部及びその周囲をプラスト処理し、こ
の面に水プラズマ溶射装置によってアルミナを約５Ｍ厚
さに溶射した。溶射後試料Ｖ形斜面及び平面をそれぞれ
□平面ノＪ１７丁仕上げを行ない、Ｖ形の摺動面を持っ
たセラミックス製の摺動機構を作製した。
溶射層のビッカース硬度は１２００ 、溶射層の実鴇例
２゜ 実施例１と同じ耐火物を同じ大きさに切り出し、試料を
電気炉中で１５００ ℃に加熱しなから溶射を行なって
、実施例１と同様にｌＪｌ］ｆ仕上げを行なった。溶射
層のビッカース硬度は１７００ 。
２゜ 実施例１と同じ耐火物を同じ大きさに切り出し、試料を
電気炉中で１５００ ℃に加熱しなから溶射を行なって
、実施例１と同様にｌＪｌ］ｆ仕上げを行なった。溶射
層のビッカース硬度は１７００ 。
吸水率は０．３％であった。
実施例 ３゜
回転テーブルに＄３２０のカーボランダムを毎分１ｇの
割合で落丁させながら実施例１〜２の試料に２０ ＃／
ｃｓ ！の正方を加えて１５分間廐耗試験を行なって、
それぞれの損耗寸法を測定した、なお比較例として鋼材
（５Ｓ４１ ）を用いて同じ条件で測定した、いずれも
鋼材より優ねた耐摩耗性を示し、特に熱間溶射を行なっ
たｖＳ料の耐摩耗性は一段と優れている、
割合で落丁させながら実施例１〜２の試料に２０ ＃／
ｃｓ ！の正方を加えて１５分間廐耗試験を行なって、
それぞれの損耗寸法を測定した、なお比較例として鋼材
（５Ｓ４１ ）を用いて同じ条件で測定した、いずれも
鋼材より優ねた耐摩耗性を示し、特に熱間溶射を行なっ
たｖＳ料の耐摩耗性は一段と優れている、
Claims (2)
- （１） 摺動部を有する機械部品、機械構六体の基材
が七うミックス成杉体であり、その摺動部がセラミック
ス溶ｖ−を層を１川１．仕１−げされ′Ｃ成る９とを特
徴とする機械部品 - （２） セラミックス溶射層が水プラズマ溶射’ｌｌ
により溶射され形成されたものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の機械部品（３） セラミ
ックス溶射層を形成する際に、溶射が熱間溶射により行
なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項あるい
は第２項記載の機械部品
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8701182A JPS58204883A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | セラミツクスで構成された摺動部を有する機械部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8701182A JPS58204883A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | セラミツクスで構成された摺動部を有する機械部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204883A true JPS58204883A (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13903017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8701182A Pending JPS58204883A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | セラミツクスで構成された摺動部を有する機械部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204883A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071581A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | 工業技術院長 | 耐熱耐摺動損傷無機系構造材料 |
| JPS6272582A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 日本碍子株式会社 | 高温構造部材用窒化珪素焼結部材 |
| JPS6272583A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 日本碍子株式会社 | 高温構造部材用炭化珪素焼結部材 |
| JPH0348014A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-01 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 軸受装置 |
| JP2006021946A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 構造用素材およびその製造方法 |
-
1982
- 1982-05-20 JP JP8701182A patent/JPS58204883A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6071581A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | 工業技術院長 | 耐熱耐摺動損傷無機系構造材料 |
| JPH059394B2 (ja) * | 1983-09-29 | 1993-02-04 | Kogyo Gijutsu Incho | |
| JPS6272582A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 日本碍子株式会社 | 高温構造部材用窒化珪素焼結部材 |
| JPS6272583A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 日本碍子株式会社 | 高温構造部材用炭化珪素焼結部材 |
| JPH058152B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1993-02-01 | Ngk Insulators Ltd | |
| JPH0550476B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1993-07-29 | Ngk Insulators Ltd | |
| JPH0348014A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-01 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 軸受装置 |
| JP2006021946A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 構造用素材およびその製造方法 |
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