JPS5830385B2 - 炭化タングステン系溶射粉末およびその製造方法 - Google Patents
炭化タングステン系溶射粉末およびその製造方法Info
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- JPS5830385B2 JPS5830385B2 JP55055602A JP5560280A JPS5830385B2 JP S5830385 B2 JPS5830385 B2 JP S5830385B2 JP 55055602 A JP55055602 A JP 55055602A JP 5560280 A JP5560280 A JP 5560280A JP S5830385 B2 JPS5830385 B2 JP S5830385B2
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- Japan
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- powder
- alloy
- thermal spray
- tungsten carbide
- spray powder
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
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Description
【発明の詳細な説明】
ＷＣは高硬度の特性をもっているため、プラズマ溶射、
線爆溶射、爆裂溶射、デトネイション・ガン・プロセス
等により各種金属製品に溶射上て、表面に溶射皮膜を形
成する加工法が行なわれるが、ＷＣは高融点炭化物であ
りＷＣのみでは溶射されにくいため、ＷＣ系材料はほと
んどの場合、ＷＣ粒子をＣｏ又はＮｉの結合材で結合さ
せた集合体粒子である。
線爆溶射、爆裂溶射、デトネイション・ガン・プロセス
等により各種金属製品に溶射上て、表面に溶射皮膜を形
成する加工法が行なわれるが、ＷＣは高融点炭化物であ
りＷＣのみでは溶射されにくいため、ＷＣ系材料はほと
んどの場合、ＷＣ粒子をＣｏ又はＮｉの結合材で結合さ
せた集合体粒子である。
しかしＷＣ粒子をＣｏ又はＮｉの結合材で結合させた材
料では倒れの溶射方法によっても溶射皮膜に空孔が生じ
ることは回避できず、又基材に対する接着強度も４００
〜８００に９／ｃｍ２で、高負荷がかかる条件下での使
用には耐えず溶射皮膜の基材からの剥離、亀裂発生の原
因となっている。
料では倒れの溶射方法によっても溶射皮膜に空孔が生じ
ることは回避できず、又基材に対する接着強度も４００
〜８００に９／ｃｍ２で、高負荷がかかる条件下での使
用には耐えず溶射皮膜の基材からの剥離、亀裂発生の原
因となっている。
この発明は上記の欠点を改善し、溶射皮膜が緻密でしか
も基材に対する付着強度の高いＷＣ系溶射粉末を提供し
ようとするものである。
も基材に対する付着強度の高いＷＣ系溶射粉末を提供し
ようとするものである。
この発明は、Ｎ１−Ｐ合金粉末にＷＣ粉末を３０〜９５
重量多加えて混合し、この混合粉末を加圧し、非酸化性
雰囲気で焼結して焼結塊を作りこれを粉砕して得られる
個々の粒子内にＷＣとＮ１−ｐ合金が共存しているＷＣ
３０〜９５重量覧残Ｎｉ −Ｐ合金よりなる耐摩耗用Ｗ
Ｃ系溶射粉末とその製造方法に関するものである。
重量多加えて混合し、この混合粉末を加圧し、非酸化性
雰囲気で焼結して焼結塊を作りこれを粉砕して得られる
個々の粒子内にＷＣとＮ１−ｐ合金が共存しているＷＣ
３０〜９５重量覧残Ｎｉ −Ｐ合金よりなる耐摩耗用Ｗ
Ｃ系溶射粉末とその製造方法に関するものである。
この発明によれば、個々の粒子内にＷＣとＮ１−Ｐ合金
が共存しているので、Ｎ１−Ｐ合金が加熱によって液相
を生じて、タングステン・鉄等と相互によく拡散し従っ
て溶射皮膜の空孔が無くなって、溶射皮膜は緻密なもの
となり、硬さが著しく上昇するばかりでなく、基材に対
する接着強度も向上できる効果がある。
が共存しているので、Ｎ１−Ｐ合金が加熱によって液相
を生じて、タングステン・鉄等と相互によく拡散し従っ
て溶射皮膜の空孔が無くなって、溶射皮膜は緻密なもの
となり、硬さが著しく上昇するばかりでなく、基材に対
する接着強度も向上できる効果がある。
なおＷＣ粉末とＮ１−Ｐ合金粉末との単なる機械的混合
粉末を溶射することはすでに公知であるが、（例えば、
特公昭５４−４２８５４）この混合粉末と本願発明の個
々の粒子内にｗｃとＮ１−ｐ合金が共存している粉末を
比較すると、両者を溶射した場合、皮膜の破断強度、皮
膜の緻密さ、均質さにおいて格段の差がある。
粉末を溶射することはすでに公知であるが、（例えば、
特公昭５４−４２８５４）この混合粉末と本願発明の個
々の粒子内にｗｃとＮ１−ｐ合金が共存している粉末を
比較すると、両者を溶射した場合、皮膜の破断強度、皮
膜の緻密さ、均質さにおいて格段の差がある。
即ち後者の粉末が格段に優れている。
この理由は、ＷＣ粉末とＮｉ −Ｐ合金粉末との単なる
機械的混合粉末の場合、ＷＣは高融点炭化物でありＮ１
−Ｐ合金は低融点ろう材であり、両者がそれぞれ別々に
独立した粒子として存在する混合粉末を溶射すると低融
点のＮ１−Ｐ合金が選択的に溶射付着しやすくまた溶射
装置のホッパー内でＷＣとＮ１−Ｐ合金の比重差で、比
重の大きいＷＣ粒子が下部に沈降し、混合が不均一にな
りやすい。
機械的混合粉末の場合、ＷＣは高融点炭化物でありＮ１
−Ｐ合金は低融点ろう材であり、両者がそれぞれ別々に
独立した粒子として存在する混合粉末を溶射すると低融
点のＮ１−Ｐ合金が選択的に溶射付着しやすくまた溶射
装置のホッパー内でＷＣとＮ１−Ｐ合金の比重差で、比
重の大きいＷＣ粒子が下部に沈降し、混合が不均一にな
りやすい。
このため皮膜内のＷＣ分散状態も不均一となりやすく、
また晦射皮膜内で鼎射溶子の粒界に間隙を生じやすいた
めである。
また晦射皮膜内で鼎射溶子の粒界に間隙を生じやすいた
めである。
これに比べて本願発明の溶射粉末は、個々の粒子内にＷ
ＣとＮ１−Ｐ合金が共存しているため、溶射粒子の付着
効率がよく、皮膜中のＷＣ分散が均一で粒間に間隙を生
じにくいため皮膜の破断強度、耐摩耗性に優れている。
ＣとＮ１−Ｐ合金が共存しているため、溶射粒子の付着
効率がよく、皮膜中のＷＣ分散が均一で粒間に間隙を生
じにくいため皮膜の破断強度、耐摩耗性に優れている。
このような個々の粒子内にＷＣとＮ１−Ｐ合金が共存す
る粉末をつくるには、Ｎ１−Ｐ合金含有量が少ない場合
にはＷＣ粒子にＮｉ Ｐ合金を化学メッキする方法も
あるが、本願発明の組成の場合、ＷＣとＮｉ４合金粉末
を真空雰囲気あるいはアルゴン、水素、窒素ガス等の非
酸化性雰囲気でＷＣとＮ１−Ｐ合金粉末が凝集する温度
以上で次の粉砕工程で効率よく粉砕できろ所要温度（実
操業上はＮ１−Ｐ合金の溶融点以下の温度が望ましい）
で焼結して焼結塊を作り、これをスタンピングミルやボ
ールミルで粉砕して、各種プラズマ溶射装置の粉末供給
機構に合致した粒子ザイズ（実操業上は１５０メツシュ
以下程度が望ましい）に篩別すればよい。
る粉末をつくるには、Ｎ１−Ｐ合金含有量が少ない場合
にはＷＣ粒子にＮｉ Ｐ合金を化学メッキする方法も
あるが、本願発明の組成の場合、ＷＣとＮｉ４合金粉末
を真空雰囲気あるいはアルゴン、水素、窒素ガス等の非
酸化性雰囲気でＷＣとＮ１−Ｐ合金粉末が凝集する温度
以上で次の粉砕工程で効率よく粉砕できろ所要温度（実
操業上はＮ１−Ｐ合金の溶融点以下の温度が望ましい）
で焼結して焼結塊を作り、これをスタンピングミルやボ
ールミルで粉砕して、各種プラズマ溶射装置の粉末供給
機構に合致した粒子ザイズ（実操業上は１５０メツシュ
以下程度が望ましい）に篩別すればよい。
なおＷＣ粉子の結合材としてＣｏやＮｉを使用せずＮｉ
−Ｐ （８〜１２饅）合金を使用したのは、この合金
がＣｏ−？Ｎｉに比べて比較的低温の９００℃付近で液
相を生じ溶射皮膜を緻密化し、しかもＷ、Ｆｅに対する
拡散速度が大きいためであるばかりでなく、Ｎ１−Ｐ合
金自体がＮｉやＣｏに比べて硬度が高く、溶射皮膜の硬
度を上昇させるためにも有利であるからである。
−Ｐ （８〜１２饅）合金を使用したのは、この合金
がＣｏ−？Ｎｉに比べて比較的低温の９００℃付近で液
相を生じ溶射皮膜を緻密化し、しかもＷ、Ｆｅに対する
拡散速度が大きいためであるばかりでなく、Ｎ１−Ｐ合
金自体がＮｉやＣｏに比べて硬度が高く、溶射皮膜の硬
度を上昇させるためにも有利であるからである。
またＷＣ含有量を３０〜９５重量優に限定したのは実験
結果ＷＣ含有量が３０重重量％満では皮膜硬さ６００ｋ
ｇ／ ｍｍ２以下となり、ＷＣ系材料の特性である高硬
匿耐摩耗性の効果が失われ、ＷＣ含有量が９５重重量％
越えるとＮ１−Ｐ合金が５重量％未満と少なくなるので
気孔率が５多以上となり皮膜の緻密化が困難であり、か
つ皮膜と基材との接着強度も３００ ｋｇ／ｃｍ２以下
と著しく低下するからである。
結果ＷＣ含有量が３０重重量％満では皮膜硬さ６００ｋ
ｇ／ ｍｍ２以下となり、ＷＣ系材料の特性である高硬
匿耐摩耗性の効果が失われ、ＷＣ含有量が９５重重量％
越えるとＮ１−Ｐ合金が５重量％未満と少なくなるので
気孔率が５多以上となり皮膜の緻密化が困難であり、か
つ皮膜と基材との接着強度も３００ ｋｇ／ｃｍ２以下
と著しく低下するからである。
以上述べてきた如くこの発明によれば、プラズマ溶射に
よっても気孔度が１φ以下と極めて緻密な溶射皮膜が得
られ、しかも基材に対する接着強度が８００に９／ｃｒ
ｎ２以上と強固であり、従って高負荷がかかる条件下で
使用可能な皮膜とすることができる。
よっても気孔度が１φ以下と極めて緻密な溶射皮膜が得
られ、しかも基材に対する接着強度が８００に９／ｃｒ
ｎ２以上と強固であり、従って高負荷がかかる条件下で
使用可能な皮膜とすることができる。
また必要に応じてこの皮膜を非酸化雰囲気の炉内で、Ｎ
１−Ｐ合金が液相を生じる湿度に再加熱すれば、無気孔
で基材に対する接着強度力１５００ ｋｙ／ｃｍ２以上
のものを得ることができる。
１−Ｐ合金が液相を生じる湿度に再加熱すれば、無気孔
で基材に対する接着強度力１５００ ｋｙ／ｃｍ２以上
のものを得ることができる。
次に本発明の実施例について述べる。実施例
２００メツシユ以下のＷＣとＮ１−Ｐ合金粉末とを重量
比で７０：３０の割合で混合し、この混合粉末を３００
に９／Ｃｍ２の圧力で加圧した塊を、水素気流中で温度
８８０℃の下で１時間加熱して焼結塊とし、更にこれを
粉砕篩別して、個々の粒子内にＷＣとＮ１−Ｐ合金が共
存する２００メツシユ以下、４００メツシュ以上の粉末
を得た。
比で７０：３０の割合で混合し、この混合粉末を３００
に９／Ｃｍ２の圧力で加圧した塊を、水素気流中で温度
８８０℃の下で１時間加熱して焼結塊とし、更にこれを
粉砕篩別して、個々の粒子内にＷＣとＮ１−Ｐ合金が共
存する２００メツシユ以下、４００メツシュ以上の粉末
を得た。
この粉末を鉄鋼（軟鋼）基板表面に２５０μｍの厚さに
、アークガスおよび粉末搬送用ガスとしてアルゴンを用
いたプラズマ溶射を行ない、気孔率１多以下の緻密な皮
膜を得た。
、アークガスおよび粉末搬送用ガスとしてアルゴンを用
いたプラズマ溶射を行ない、気孔率１多以下の緻密な皮
膜を得た。
添付図面に得られた溶射皮膜の断面組織写真を示す。
Ａ部分が溶射皮膜でありＢ部分は軟鋼基材である。
気孔の極めて少ない緻密な溶射皮膜が得られていること
がわかる。
がわかる。
この実施例において得られた試片と、比較のため試験し
たＷＣ−３０重量％Ｃｏ溶射皮膜、およびＷＣとＮ１−
Ｐ合金粉末との混合粉末（混合比７０ ： ３０ ）に
よる溶射皮膜との比較試験を次表に示す。
たＷＣ−３０重量％Ｃｏ溶射皮膜、およびＷＣとＮ１−
Ｐ合金粉末との混合粉末（混合比７０ ： ３０ ）に
よる溶射皮膜との比較試験を次表に示す。
ＷＣ−３０重量％Ｃｏ、およびＷＣとＮ１−Ｐ合金との
混合粉末の溶射皮膜に比べて、実施例により得られた溶
射皮膜は、基材への接着強度が大きく気孔率が小さく緻
密で、溶射皮膜の硬さも高いことがわかる。
混合粉末の溶射皮膜に比べて、実施例により得られた溶
射皮膜は、基材への接着強度が大きく気孔率が小さく緻
密で、溶射皮膜の硬さも高いことがわかる。
以上述べてきた如く、本発明によれば、基材に対する接
着強度が大きく、緻密で、高硬度なＷＣ系溶射皮膜を得
ることができるので各種メカニカルシールリング、ロー
ル等の耐摩耗性を必要とする機械構成部品に広範に利用
されうるものである。
着強度が大きく、緻密で、高硬度なＷＣ系溶射皮膜を得
ることができるので各種メカニカルシールリング、ロー
ル等の耐摩耗性を必要とする機械構成部品に広範に利用
されうるものである。
図面は本願発明の炭火タングステン系溶射粉末を溶射し
た溶射皮膜の断面組織を示す１００倍の顕微鏡写真。 図中、Ａ・・・・・・溶射皮膜、Ｂ・・・・・・軟鋼基
材。
た溶射皮膜の断面組織を示す１００倍の顕微鏡写真。 図中、Ａ・・・・・・溶射皮膜、Ｂ・・・・・・軟鋼基
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 個々′の粒子内にＷＣとＮｉ −Ｐ合金が共存して
おり、その組成がＷＣ３０〜９５重量翫残Ｎ１−Ｐ合金
であるような炭化タングステン系溶射粉末。 ２ Ｎ１−Ｐ合金粉末にＷＣ粉末を３０〜９５重量多
加えて混合し、この混合粉末を加圧し、非酸化性雰囲気
で焼結して焼結塊をつくり、υ貸粉砕する耐摩耗用炭化
タングステン系溶射粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55055602A JPS5830385B2 (ja) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | 炭化タングステン系溶射粉末およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55055602A JPS5830385B2 (ja) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | 炭化タングステン系溶射粉末およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152960A JPS56152960A (en) | 1981-11-26 |
| JPS5830385B2 true JPS5830385B2 (ja) | 1983-06-29 |
Family
ID=13003317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55055602A Expired JPS5830385B2 (ja) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | 炭化タングステン系溶射粉末およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830385B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129845A (ja) * | 1997-07-14 | 1999-02-02 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属板処理ライン用ロール及びその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103169A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Showa Denko Kk | 溶射用複合粉末 |
| JPH10147852A (ja) * | 1996-11-20 | 1998-06-02 | Koei Seiko Kk | ＷＣ−Ｃｏ系溶射材料とその製造法 |
| CN105177568B (zh) * | 2015-10-13 | 2018-04-06 | 四川科力特硬质合金股份有限公司 | 热熔结碳化钨‑其它碳化物固溶体合金涂层及其制备方法 |
| CN109834285A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-06-04 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种精确控制钨合金粉末掺杂成分含量的方法 |
-
1980
- 1980-04-24 JP JP55055602A patent/JPS5830385B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129845A (ja) * | 1997-07-14 | 1999-02-02 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属板処理ライン用ロール及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152960A (en) | 1981-11-26 |
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