JPS59197574A - 耐摩耗性表面形成法 - Google Patents
耐摩耗性表面形成法Info
- Publication number
- JPS59197574A JPS59197574A JP7268983A JP7268983A JPS59197574A JP S59197574 A JPS59197574 A JP S59197574A JP 7268983 A JP7268983 A JP 7268983A JP 7268983 A JP7268983 A JP 7268983A JP S59197574 A JPS59197574 A JP S59197574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistant surface
- film
- present
- sintered material
- abrasion resistant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/74—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
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Ｆｅ系材にすぐれた耐摩耗性光面を付与する耐
摩耗性表面形成法に関する。
摩耗性表面形成法に関する。
金属表面を保護するために、該弐面にすぐれた耐摩耗性
を付与する表面処理法としては、リン酸塩皮膜を表面に
生成させる方法が一般的に知られている。この方法は一
種の摩食方法を利用し、その進行を緩やかにして生成し
た皮膜を利用する方法である。
を付与する表面処理法としては、リン酸塩皮膜を表面に
生成させる方法が一般的に知られている。この方法は一
種の摩食方法を利用し、その進行を緩やかにして生成し
た皮膜を利用する方法である。
この場合の化学反応は次のように進行する。すなわち、
Ｆｅ（被％ｊ里品） ＋ ２Ｈ３ＰＯ４−＋ Ｆ’ｅ（
ＨｚＰＯ４）２−１−Ｈ２°・°°（→Ｍ！（ＰＯ４＋
Ｈ３ＰＯ４・・・・（２）Ｍ （）（２ＰＯ４） ２
４− ３ＭＨＰＯ４ヰＭ、 （ｐＯ，）、 ＋Ｈ，ｐｏ、・・
・・（３）（閘ば２１１ＩＩｉのメタル） 式（１）は被処理品と処理液が接した際の反応を示すも
ので、その際、Ｈ２ガスが発生し、液中に溶解するため
、液全体のＨ，ＰＯ４か減少する。従って、引続き式ｆ
２１ 、 ＋３１に示す反応が進行し、最終的にＩ′ｉ
表面に水に不溶性のＭ（ＰＯ，）、−Ｘ）（，０あるい
はＭＨＰＯ，・Ｉ（２０で示される皮膜カー生成する。
ＨｚＰＯ４）２−１−Ｈ２°・°°（→Ｍ！（ＰＯ４＋
Ｈ３ＰＯ４・・・・（２）Ｍ （）（２ＰＯ４） ２
４− ３ＭＨＰＯ４ヰＭ、 （ｐＯ，）、 ＋Ｈ，ｐｏ、・・
・・（３）（閘ば２１１ＩＩｉのメタル） 式（１）は被処理品と処理液が接した際の反応を示すも
ので、その際、Ｈ２ガスが発生し、液中に溶解するため
、液全体のＨ，ＰＯ４か減少する。従って、引続き式ｆ
２１ 、 ＋３１に示す反応が進行し、最終的にＩ′ｉ
表面に水に不溶性のＭ（ＰＯ，）、−Ｘ）（，０あるい
はＭＨＰＯ，・Ｉ（２０で示される皮膜カー生成する。
本発明者はこれらの皮膜にリン分が含まれて℃）ること
に着目し、リン酸塩皮膜生成後、に被処理品全体をある
温度範囲に加熱すると、皮膜下の下地鉄分と皮膜中のリ
ン分が反応し、リン化鉄カー生成し、耐摩耗性を有する
表面が得られると℃・う知見を得て、本発明を完成する
に（・たった。すなわち、本発明の要旨とするところは
、リン酸塩皮Ｂ貞処理を施したＦｅ系焼結材を呟元性ガ
ス雰囲気内において１１００〜１１８０°Ｃの温度範囲
で１０〜４５分間加熱することを特徴とする耐摩耗性表
面ブ杉成法、１）にある。
に着目し、リン酸塩皮膜生成後、に被処理品全体をある
温度範囲に加熱すると、皮膜下の下地鉄分と皮膜中のリ
ン分が反応し、リン化鉄カー生成し、耐摩耗性を有する
表面が得られると℃・う知見を得て、本発明を完成する
に（・たった。すなわち、本発明の要旨とするところは
、リン酸塩皮Ｂ貞処理を施したＦｅ系焼結材を呟元性ガ
ス雰囲気内において１１００〜１１８０°Ｃの温度範囲
で１０〜４５分間加熱することを特徴とする耐摩耗性表
面ブ杉成法、１）にある。
本発明において、処理品をＦｅ系焼結材と限定したのけ
、前述の弐ｆｉｌ 、 ｆ２＋ 、 ＋３１に示したよ
うに、処理液とＦｅとの反応が比戟的スムーズに進行す
るのに対し、たとえばＣＬＩ系材ではその中に若干Ｆｅ
分を含んでいれば、イオン化傾向により、Ｆｅ ＋Ｃｕ
” −＋ Ｆｅ２＋十Ｃｕとなり、リン酸塩皮膜処理の
時点で表面にＣＵが析出して表面が安定化し、前述の式
ｆｉｌ 、 ＋２１ 、 ＋３１ Ｏ反応の進行Ｉ′ｉ
望めない。従って、処理品としてはＦｅ系焼結材が適し
ている。
、前述の弐ｆｉｌ 、 ｆ２＋ 、 ＋３１に示したよ
うに、処理液とＦｅとの反応が比戟的スムーズに進行す
るのに対し、たとえばＣＬＩ系材ではその中に若干Ｆｅ
分を含んでいれば、イオン化傾向により、Ｆｅ ＋Ｃｕ
” −＋ Ｆｅ２＋十Ｃｕとなり、リン酸塩皮膜処理の
時点で表面にＣＵが析出して表面が安定化し、前述の式
ｆｉｌ 、 ＋２１ 、 ＋３１ Ｏ反応の進行Ｉ′ｉ
望めない。従って、処理品としてはＦｅ系焼結材が適し
ている。
本発明において使用されるＦｅ系・焼結材は、少なくと
もＣ０１３〜１．５係、ＮｉＯ，１〜０．５％を含有す
るものが好適で効果が大きい。この場合、その他の成分
として、通常３幅以下であるが、Ｃｒ。
もＣ０１３〜１．５係、ＮｉＯ，１〜０．５％を含有す
るものが好適で効果が大きい。この場合、その他の成分
として、通常３幅以下であるが、Ｃｒ。
Ｍｎ、Ｐ、ＭＯ等が含有されることもある。
このように、成分組成としてＣ及びＮｉの萱を限定した
理由は次の通りである。
理由は次の通りである。
Ｃ：ＣはＦｅに固溶して強固な組成をつくるが、０．３
チ未満では材料の十分の強さが潜られ蔦ず、また１、５
％を越えると、遊離黒鉛の量が増加し５強度が低Ｆする
。
チ未満では材料の十分の強さが潜られ蔦ず、また１、５
％を越えると、遊離黒鉛の量が増加し５強度が低Ｆする
。
Ｎｉ：Ｎ’ｉは基地のパーライト組織を微細化し、材料
を強靭化する。Ｎｉの添加量が０．１％未満ではその効
果はみもれず、また０、５チを、越えると、むしろ脆化
に転じ、Ｎｉが高価ｒ”１点を考えると経済的にも望ま
しくな℃１゜また、本発明において、加熱温度を１１０
０〜１１８０°Ｃの範Ｉ」としたのは加熱温度が１１０
０°Ｃ未満では再・＃、結による、１ンの拡散が緩慢と
なり。
を強靭化する。Ｎｉの添加量が０．１％未満ではその効
果はみもれず、また０、５チを、越えると、むしろ脆化
に転じ、Ｎｉが高価ｒ”１点を考えると経済的にも望ま
しくな℃１゜また、本発明において、加熱温度を１１０
０〜１１８０°Ｃの範Ｉ」としたのは加熱温度が１１０
０°Ｃ未満では再・＃、結による、１ンの拡散が緩慢と
なり。
１１８０°Ｃを越えると、炉の寿命が短縮されるからで
ある。この１１００〜１１８０°Ｃの＠度範囲は通常の
量産炉に投入できる条件でもある。
ある。この１１００〜１１８０°Ｃの＠度範囲は通常の
量産炉に投入できる条件でもある。
本発明における加熱時間を１０〜４５分間と限定したの
は、加熱時間が１０分未満でばＦｅとＣの反応が十分性
なわれず、また４５分を越すと。
は、加熱時間が１０分未満でばＦｅとＣの反応が十分性
なわれず、また４５分を越すと。
浸炭を促進するおそれがあって、カーボンコントロール
に支障をきたし、かつ材料を故意に硬化させることも懸
念されるからである。
に支障をきたし、かつ材料を故意に硬化させることも懸
念されるからである。
さらに、本発明において、反応′Ｒ囲気として還元性ガ
スを使用するのはｈｒガス、Ｎ２ガスに比して安１曲で
あり、かつ酸化を防止し、焼結材のカーボンコントロー
ルができ、表面部の安定力”Ｔ ＭＵとなるからである
。
スを使用するのはｈｒガス、Ｎ２ガスに比して安１曲で
あり、かつ酸化を防止し、焼結材のカーボンコントロー
ルができ、表面部の安定力”Ｔ ＭＵとなるからである
。
次に、本発明を実廟例釦よ２てさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。
実施例
外径ダ２２ ｒｒａｎ ＋内径ダ１８０．高さ２．１５
圏の寸法乞有するように粒度−１００ｒｎｅｓｈの遣元
Ｆｅ粉末に同一２０９ｍｅｓｈの天然黒鉛粉末を、さら
には油滑剤としてステアリン酸亜鉛を加え、これをＶ型
混合機にて２０分間混合後、密度６．２ Ｐ／ｃｍ３Ｆ
Ｃ成形する。その時、カーボンは重量比で１．２φとし
た。
圏の寸法乞有するように粒度−１００ｒｎｅｓｈの遣元
Ｆｅ粉末に同一２０９ｍｅｓｈの天然黒鉛粉末を、さら
には油滑剤としてステアリン酸亜鉛を加え、これをＶ型
混合機にて２０分間混合後、密度６．２ Ｐ／ｃｍ３Ｆ
Ｃ成形する。その時、カーボンは重量比で１．２φとし
た。
この圧粉体を還元性ガス（Ｎ２ガス）中１１００°Ｃの
温度で焼結した。その漠、リン酸塩皮膜処理を行い、再
度還元性ガス中で１１００°Ｃの温度で焼結した。
温度で焼結した。その漠、リン酸塩皮膜処理を行い、再
度還元性ガス中で１１００°Ｃの温度で焼結した。
このように、処理した試、験片の断面について硬度乞測
定した結果を第１表に示した。本処理による硬化層は２
０〜３０μｍ（通常のリン酸塩皮膜カー５〜１５μｍ）
であった。
定した結果を第１表に示した。本処理による硬化層は２
０〜３０μｍ（通常のリン酸塩皮膜カー５〜１５μｍ）
であった。
第１衣 硬 度（表面より３０８ｍ内部に入った箇所）
このように、本処理法によれば、従来の１回焼結よりも
、硬度が６割近く上昇すること力（判明した。
このように、本処理法によれば、従来の１回焼結よりも
、硬度が６割近く上昇すること力（判明した。
次いで、本発明材及び相手材を第１図に示したように、
線接触型摩耗試験機を用いて、摺動摩擦試験を行なった
結果を第２表及び菓３表に示す。
線接触型摩耗試験機を用いて、摺動摩擦試験を行なった
結果を第２表及び菓３表に示す。
第２辰 試験条件
第３表 処理方法及び結果
以上から、本発明材では摩耗量が少ないことが判明した
。また、本発明による処理法は慴動性を必要とする部材
に適用することができる。
。また、本発明による処理法は慴動性を必要とする部材
に適用することができる。
図面は本発明材と相手材の線接触型摩擦試験機による摺
動摩擦摩耗試験施工図である。 図において、 １・・・・ 本発明材 ２・・・・相手材 ３−・・・荷 特許出願人三菱金属株式会社 代理人白 川 義 直
動摩擦摩耗試験施工図である。 図において、 １・・・・ 本発明材 ２・・・・相手材 ３−・・・荷 特許出願人三菱金属株式会社 代理人白 川 義 直
Claims (1)
- （１）リン酸塩皮膜処理を施したＦｅ系焼結材を還元性
ガス雰囲気内において１１００〜１１８００Ｃの温度範
囲で１０〜４５分間加熱することを特徴とする耐摩耗性
表面形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268983A JPS59197574A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 耐摩耗性表面形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268983A JPS59197574A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 耐摩耗性表面形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197574A true JPS59197574A (ja) | 1984-11-09 |
Family
ID=13496581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7268983A Pending JPS59197574A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 耐摩耗性表面形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10513784B2 (en) | 2014-04-30 | 2019-12-24 | Rio Verwaltungs Ag | Treatment device and treatment method for pickling and phosphating metal parts |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP7268983A patent/JPS59197574A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10513784B2 (en) | 2014-04-30 | 2019-12-24 | Rio Verwaltungs Ag | Treatment device and treatment method for pickling and phosphating metal parts |
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