JPS5873706A - 耐摩耗性被覆層の形成方法 - Google Patents
耐摩耗性被覆層の形成方法Info
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- JPS5873706A JPS5873706A JP17212881A JP17212881A JPS5873706A JP S5873706 A JPS5873706 A JP S5873706A JP 17212881 A JP17212881 A JP 17212881A JP 17212881 A JP17212881 A JP 17212881A JP S5873706 A JPS5873706 A JP S5873706A
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- Japan
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- powder
- high pressure
- base material
- resistance
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- Pending
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
- B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
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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、エアコンに使用されるロータリーコンプレッ
サーのシャフト、ブレード、シリンダ勢のように特に耐
摩耗性、耐焼付性及び耐接触疲労性を要求される摺′動
部材などの基材表面にこれらの要求を満足させる被覆層
を形成する方法に関するものである。 □゛ 従来、摺動部材として製造時の寸□法精度−嵐く、切削
加工書容鳥な点から鋳鉄が多く用いられている。鋳鉄は
黒鉛の存在によシ摩ｗｓｍが黒鉛の微粉末によって蝋わ
れ犀さ１〜２７１ｍの表向保−被膜が形成されるため、
表面自由エネルギーが低下して微小突起の凝着が抑制さ
れる。
サーのシャフト、ブレード、シリンダ勢のように特に耐
摩耗性、耐焼付性及び耐接触疲労性を要求される摺′動
部材などの基材表面にこれらの要求を満足させる被覆層
を形成する方法に関するものである。 □゛ 従来、摺動部材として製造時の寸□法精度−嵐く、切削
加工書容鳥な点から鋳鉄が多く用いられている。鋳鉄は
黒鉛の存在によシ摩ｗｓｍが黒鉛の微粉末によって蝋わ
れ犀さ１〜２７１ｍの表向保−被膜が形成されるため、
表面自由エネルギーが低下して微小突起の凝着が抑制さ
れる。
し九がって１．摩擦係数が着しく軽減されるため耐摩耗
性に優れているとされている。しかし、摺動部の表向に
存在する黒鉛は繰シ返し作用する摩擦力によって塑性流
動層に蝋われてしまい、またた七見表面に黒鉛が産出す
るような形で摩擦面に黒鉛粉末が付着しても潤滑油によ
シ流出し、その効果ははとんど期待できないウニさらに
能力可変及び効率向上によるコンプレッサーの高速化、
太麺化に伴ない、摺動部の表面は摩擦速度の増大によシ
軟化して塑性流動層が形成されやすくなり黒鉛の潤滑効
果は消失し、また接触圧力の増大によシ摩擦面は境界潤
滑下の過酷状態となシ、一方向摩擦力によって表面に引
張応力が発生、シ、黒鉛端に応力集中してクツツクが生
じ、＊終的には雄耗粉となって摩擦面から脱落す・る。
性に優れているとされている。しかし、摺動部の表向に
存在する黒鉛は繰シ返し作用する摩擦力によって塑性流
動層に蝋われてしまい、またた七見表面に黒鉛が産出す
るような形で摩擦面に黒鉛粉末が付着しても潤滑油によ
シ流出し、その効果ははとんど期待できないウニさらに
能力可変及び効率向上によるコンプレッサーの高速化、
太麺化に伴ない、摺動部の表面は摩擦速度の増大によシ
軟化して塑性流動層が形成されやすくなり黒鉛の潤滑効
果は消失し、また接触圧力の増大によシ摩擦面は境界潤
滑下の過酷状態となシ、一方向摩擦力によって表面に引
張応力が発生、シ、黒鉛端に応力集中してクツツクが生
じ、＊終的には雄耗粉となって摩擦面から脱落す・る。
これが接触面の相対運動によって洞滑油とともにかく乱
されて排出されるので、摩擦面には深い摩耗条痕が形成
されて表面粗さが低下する。このように脱落摩耗粉のア
ブレージ田ンやラッピングの切削作用によ）摩擦係数が
増大し、摩耗が促進される。
されて排出されるので、摩擦面には深い摩耗条痕が形成
されて表面粗さが低下する。このように脱落摩耗粉のア
ブレージ田ンやラッピングの切削作用によ）摩擦係数が
増大し、摩耗が促進される。
本発明は、上記の欠点の解消を企図し、耐摩耗性、耐焼
付性、耐接触疲労性に優れ九被覆層を摺動部材などの７
基材表″面に形成する方法を提供することを目的として
お如、基材の彼処Ｓ面上ＫＮｉ−ＣｒｔえはＮｉ −Ｃ
ｒ−Ｃｏを主成分としてＢ、８ｉ、ＦｅおよびＣを含む
金属粉末をバインダーを用いて所定の厚さに塗布し、こ
の金属粉末の成形体のｌｉ！面層のみを溶着□していわ
ゆるカプセル化を行ない、これを高圧力下で等比圧縮に
よ）焼結と熱処理を行い、高密度で、かつ炭化物・硼化
物などの硬粒子が均〒に分散し九組織。□□ｆＪｋｌ−
ｔ％−よオ、。
付性、耐接触疲労性に優れ九被覆層を摺動部材などの７
基材表″面に形成する方法を提供することを目的として
お如、基材の彼処Ｓ面上ＫＮｉ−ＣｒｔえはＮｉ −Ｃ
ｒ−Ｃｏを主成分としてＢ、８ｉ、ＦｅおよびＣを含む
金属粉末をバインダーを用いて所定の厚さに塗布し、こ
の金属粉末の成形体のｌｉ！面層のみを溶着□していわ
ゆるカプセル化を行ない、これを高圧力下で等比圧縮に
よ）焼結と熱処理を行い、高密度で、かつ炭化物・硼化
物などの硬粒子が均〒に分散し九組織。□□ｆＪｋｌ−
ｔ％−よオ、。
本発明に使用される基材の材質としては、鋳鋼、ステン
レス鋼など摺動部材などに轡いられるあらゆる金属が適
用できる。そして使用される金輌粉末は、上記の如（、
Ｎｉ−Ｃｒ基またはＮｊ −Ｃｒ−Ｃｏ基でＢ、８ｉ、
Ｆｅ及びＣを必須成分として含み主成分として含まれる
Ｎｉ −Ｃｒ ｉたはＮｉ −Ｃｒ−Ｃｏは約８０〜９
ｏ］ｋｔ％が好ましい。
レス鋼など摺動部材などに轡いられるあらゆる金属が適
用できる。そして使用される金輌粉末は、上記の如（、
Ｎｉ−Ｃｒ基またはＮｊ −Ｃｒ−Ｃｏ基でＢ、８ｉ、
Ｆｅ及びＣを必須成分として含み主成分として含まれる
Ｎｉ −Ｃｒ ｉたはＮｉ −Ｃｒ−Ｃｏは約８０〜９
ｏ］ｋｔ％が好ましい。
Ｎ１−Ｃｒ（７）場合、Ｎｉが７０〜９０重量％、Ｃｒ
が１０〜３０重量％、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｃｏの場合、Ｎｉ
が２０〜３０重量％、Ｃｒが１５〜２５重量％、Ｃ。
が１０〜３０重量％、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｃｏの場合、Ｎｉ
が２０〜３０重量％、Ｃｒが１５〜２５重量％、Ｃ。
が４５〜６５重量％の割合で含まれるのが良い。
また、必須成分としてＢｔｉｌ〜４］ｌ量％、８１は３
〜５重量％、Ｆｅは４〜５重量％、そしてＣは０．６〜
０．９重量％含まれることが好ましい。金属粉末には、
上記の成分のは力・に、ｃｔｌが含まれていてもよく、
これを添加すると基材の被処理面と被覆層との接合強度
が向上する。まえ、Ｍｏ。
〜５重量％、Ｆｅは４〜５重量％、そしてＣは０．６〜
０．９重量％含まれることが好ましい。金属粉末には、
上記の成分のは力・に、ｃｔｌが含まれていてもよく、
これを添加すると基材の被処理面と被覆層との接合強度
が向上する。まえ、Ｍｏ。
Ｗ、ＷＣを添加して４よく、これらは耐摩耗性を一層高
める効果がある。
める効果がある。
そして、この金属粉末は、上記の各成分金属Ｏ粉末を混
合したものでもよく、一部または全部を合金化したもの
の粉末でもよい。
合したものでもよく、一部または全部を合金化したもの
の粉末でもよい。
次にバインダーとしてはカルボキシルメチルセルロース
゛塩中ビレリン酸ナトリウム等の有機系結合剤が好まし
く、金属粉末とこのバインダーを水にて混合波、ペース
ト状とし′て基材の被処理面に所定の厚さに塗布し成形
する。そしてこの成形体の表面を電子ビームやレーザー
ビーム等により加熱し表面層のみを溶着してカプセル化
する。次に゛この基材を高圧容器内に装＾し、高温にて
加圧する。圧力媒体に紘不活性ガ□スが好ましく、例え
ばアル“ボン、ヘリウムを用い。
゛塩中ビレリン酸ナトリウム等の有機系結合剤が好まし
く、金属粉末とこのバインダーを水にて混合波、ペース
ト状とし′て基材の被処理面に所定の厚さに塗布し成形
する。そしてこの成形体の表面を電子ビームやレーザー
ビーム等により加熱し表面層のみを溶着してカプセル化
する。次に゛この基材を高圧容器内に装＾し、高温にて
加圧する。圧力媒体に紘不活性ガ□スが好ましく、例え
ばアル“ボン、ヘリウムを用い。
ガス゛°ポンベ′よパ１増圧機によシ昇圧して圧縮成形
圧力とする。基体の彼処１１面の外周付近に設置し九ヒ
ーターによ多結晶粒が成長を起す温度より低い温度、即
ち１０２Ｇ−１０８０Ｃ％ 好ましくは１０２５〜ｌ
０５ＯＣＫ金属粉末の成形体の温度が均一になるまで加
熱す′る。加熱°処理の手段としては、高周波誘導加熱
炉などを用いｔばよい。
圧力とする。基体の彼処１１面の外周付近に設置し九ヒ
ーターによ多結晶粒が成長を起す温度より低い温度、即
ち１０２Ｇ−１０８０Ｃ％ 好ましくは１０２５〜ｌ
０５ＯＣＫ金属粉末の成形体の温度が均一になるまで加
熱す′る。加熱°処理の手段としては、高周波誘導加熱
炉などを用いｔばよい。
次に所定の圧力を加えて金属粉末の粒子間ａｍ着が完”
全に行なわれるまで保持して焼結する。
全に行なわれるまで保持して焼結する。
これＫよ一シ、成形体Ｋａ全方向から同一圧力が加えら
れ、カプセル化し大成形体表面ＯＳ＊層が塑性変Ｂ’Ｌ
’て内部の金属粉末を均等に圧縮することによ、ｊ′、
高密度で偏析の少１にい被覆層が形成される。さらに加
圧状態にて熱ａｌｌを施して金属間化合物尋の硬粒子が
均一分散され九組織とする。かくして得られた高密度で
偏析が少なく、硬粒子が均一に分布した被覆層は耐摩耗
性、耐焼付性°および耐接触疲労性ｋｔ？いて非常に優
れた轡性を示すことができる。
れ、カプセル化し大成形体表面ＯＳ＊層が塑性変Ｂ’Ｌ
’て内部の金属粉末を均等に圧縮することによ、ｊ′、
高密度で偏析の少１にい被覆層が形成される。さらに加
圧状態にて熱ａｌｌを施して金属間化合物尋の硬粒子が
均一分散され九組織とする。かくして得られた高密度で
偏析が少なく、硬粒子が均一に分布した被覆層は耐摩耗
性、耐焼付性°および耐接触疲労性ｋｔ？いて非常に優
れた轡性を示すことができる。
次に実施例によシ本発明を更に具体的に説明−する。
基材ｌとして材質が鋳鋼よシなるロータリーコンプレッ
サーのシャフトを使用したが、この基材ｌの被処理面上
ｌ’（Ｎｉ７５重量％、Ｃｒ１１０重量％、Ｂ３．０重
量％、８ｉ４．２重量％、ＣＯ，Ｓ重量％、 Ｆｅ ４
．０重量％から１成シ、平均粒１１３５２り四ンの混合
金属粉末にバインダーとしてカルボキシルメ、チルセル
ｐ−ス塩を加え、これをペースト状にして厚さ約２ｍに
塗布し成形した。
サーのシャフトを使用したが、この基材ｌの被処理面上
ｌ’（Ｎｉ７５重量％、Ｃｒ１１０重量％、Ｂ３．０重
量％、８ｉ４．２重量％、ＣＯ，Ｓ重量％、 Ｆｅ ４
．０重量％から１成シ、平均粒１１３５２り四ンの混合
金属粉末にバインダーとしてカルボキシルメ、チルセル
ｐ−ス塩を加え、これをペースト状にして厚さ約２ｍに
塗布し成形した。
次にこの金属粉末の成形０体２の表面をレーザービーム
によシ加熱して溶着し、溶着Ｍ３を形成してカプセル化
し良。そしてこの基材１を高圧客器４内の所定位置にセ
ットし、基材１０被処１１ｉｌｋｉ外周付近に設置し先
高周波加熱誘導炉５によｐ１０２５ｃＫ加熱し、成形体
２が均一に加熱されると高圧容器４内ｋｉｉｉ６圧アル
ゴンガスを供給して圧力を３００ ｋ１１７ｃｍ”に保
持して、３０分間焼結および熱処理を行１に％／’ａ厚
さ約１園の被覆層を形成したの かくして得られたジャストについて、萬速ロータリーコ
ンプレッサー摩耗試験機械て耐摩耗性を以下に示す条件
で評価した。なお比較のために、従来使用されている片
状黒鉛鋳鉄（Ｆｅ１２）についても評価し、結呆を表に
併せ示したＯ 表 〔耐岸耗性比板の試験条件〕 ■ 回転数３０００ｒｐｍの場合 荷Ｉ：１ＯＯｋＰ 速 度： ３．１４へ 相手材： Ｆｅ１２ ■ 回転数７００Ｏｒｐｍの場合 荷 重：２２ｋ） 速 度７ ６．２８鵡ル 相手材： Ｆｅ１２ 以上説明した如く、本発明によれば高圧力下で圧縮焼結
と熱処理を行うため、形成された被覆層は高密度であシ
、また、組織的には偏析がなく、硬粒子の炭化物、硼化
物等が微細で均一に分布し、全断面に゛わたって均一な
性能を有するため、これを摺動部材の表面に形成すれば
、高速、高荷重下に、・、、対しても耐摩耗性、耐焼付
性及び耐接触疲労１め、優れた被覆層とすることができ
る。また、通常、耐摩耗性被覆層の厚さ紘１〜５−の範
囲で要求されることが多いが、本発明によれば被覆層の
厚さＦｉ、ＩＩ！用する焼結体層の厚さとガス圧力によ
釦調節することがてきるため一回の処理で所望の厚さの
被覆層を形成することができる利点を有する。
によシ加熱して溶着し、溶着Ｍ３を形成してカプセル化
し良。そしてこの基材１を高圧客器４内の所定位置にセ
ットし、基材１０被処１１ｉｌｋｉ外周付近に設置し先
高周波加熱誘導炉５によｐ１０２５ｃＫ加熱し、成形体
２が均一に加熱されると高圧容器４内ｋｉｉｉ６圧アル
ゴンガスを供給して圧力を３００ ｋ１１７ｃｍ”に保
持して、３０分間焼結および熱処理を行１に％／’ａ厚
さ約１園の被覆層を形成したの かくして得られたジャストについて、萬速ロータリーコ
ンプレッサー摩耗試験機械て耐摩耗性を以下に示す条件
で評価した。なお比較のために、従来使用されている片
状黒鉛鋳鉄（Ｆｅ１２）についても評価し、結呆を表に
併せ示したＯ 表 〔耐岸耗性比板の試験条件〕 ■ 回転数３０００ｒｐｍの場合 荷Ｉ：１ＯＯｋＰ 速 度： ３．１４へ 相手材： Ｆｅ１２ ■ 回転数７００Ｏｒｐｍの場合 荷 重：２２ｋ） 速 度７ ６．２８鵡ル 相手材： Ｆｅ１２ 以上説明した如く、本発明によれば高圧力下で圧縮焼結
と熱処理を行うため、形成された被覆層は高密度であシ
、また、組織的には偏析がなく、硬粒子の炭化物、硼化
物等が微細で均一に分布し、全断面に゛わたって均一な
性能を有するため、これを摺動部材の表面に形成すれば
、高速、高荷重下に、・、、対しても耐摩耗性、耐焼付
性及び耐接触疲労１め、優れた被覆層とすることができ
る。また、通常、耐摩耗性被覆層の厚さ紘１〜５−の範
囲で要求されることが多いが、本発明によれば被覆層の
厚さＦｉ、ＩＩ！用する焼結体層の厚さとガス圧力によ
釦調節することがてきるため一回の処理で所望の厚さの
被覆層を形成することができる利点を有する。
図は１本発明の詳細な説明図である。
ｌ・・・基材、 ２−・金属粉末の成形体、３
・−溶着層、 ４・・・高圧容器、５・・・高周
波誘導加熱炉。
・−溶着層、 ４・・・高圧容器、５・・・高周
波誘導加熱炉。
Claims (1)
- 基材の彼処ｍ＊上ＫＮｉ−ＯｒまたはＮｉ −Ｃｒ −
Ｃｏを主成分としてＢ、−８１，ＦｅおよびＣを含む金
属粉末をバインダー−によ〕所定の犀さに塗布成形し、
該金属粉末の成・形体の表面層のみを接着し九後に１こ
れを高圧力下にて焼結および熱処理を行うことを特徴と
する耐摩耗性被覆層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17212881A JPS5873706A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 耐摩耗性被覆層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17212881A JPS5873706A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 耐摩耗性被覆層の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873706A true JPS5873706A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15936076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17212881A Pending JPS5873706A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 耐摩耗性被覆層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873706A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4563329A (en) * | 1982-11-01 | 1986-01-07 | Mazda Motor Corporation | Powder alloy sheet for forming a wear resistant layer on a workpiece |
| JPS61179805A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-08-12 | シ−デイ−ピ−・リミテツド | 別の金属又はセラミック部材から１個の部品を圧密する方法 |
| FR2693944A1 (fr) * | 1992-07-09 | 1994-01-28 | Heidelberger Druckmasch Ag | Cylindre de dispositif de mouillage pour impression offset. |
| FR2695350A1 (fr) * | 1992-09-05 | 1994-03-11 | Heidelberger Druckmasch Ag | Cylindre de machine à imprimer. |
| KR100400084B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-09-29 | 학교법인 포항공과대학교 | 스텐레스강 표면복합재료 제조 방법 |
-
1981
- 1981-10-29 JP JP17212881A patent/JPS5873706A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4563329A (en) * | 1982-11-01 | 1986-01-07 | Mazda Motor Corporation | Powder alloy sheet for forming a wear resistant layer on a workpiece |
| JPS61179805A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-08-12 | シ−デイ−ピ−・リミテツド | 別の金属又はセラミック部材から１個の部品を圧密する方法 |
| JPH0149766B2 (ja) * | 1984-10-01 | 1989-10-26 | Shii Deii Pii Ltd | |
| FR2693944A1 (fr) * | 1992-07-09 | 1994-01-28 | Heidelberger Druckmasch Ag | Cylindre de dispositif de mouillage pour impression offset. |
| FR2695350A1 (fr) * | 1992-09-05 | 1994-03-11 | Heidelberger Druckmasch Ag | Cylindre de machine à imprimer. |
| KR100400084B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-09-29 | 학교법인 포항공과대학교 | 스텐레스강 표면복합재료 제조 방법 |
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