JPS59205446A - 耐摩耗性の複合体及びその製造法 - Google Patents

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】 本発明は、金属基礎材料から成シ、該基礎材料の他に硬
い物質の粒子及び／又は硬い金属粒子を含む耐摩耗性ゾ
ーンを有する耐摩耗性複合体に関する。本発明はまた、
この耐摩耗性複合体の製造法に関する。

溶着合金（Ａｕｆ　ｓｃｈｗｅｉ　　Ｉｅｇｉｅｒｕｎ
ｇ）を被せられた摩耗部材は、上述の種類の複合体に属
する。溶着合金は、溶接電極外被で取囲まれた硬い物質
の又は硬い金属の粒子から成る。金属基体への溶着の際
に電極外被が、硬い物質の又は硬い金属の粒子を埋め込
んだ金属マ）　ＩＪラックス形成する。金属基体及び電
極外被は、同じ合金から成ることができる。溶着した物
質は、摩耗部材の耐摩耗性ゾーンを形成する。しかし溶
着合金の使用は、薄い層のみが金属基体に十分に堅固に
付着し、この薄い層は比較的早く破壊されることにより
限界がある。

また西独国特許２９１９４７７号明細書から、上述の種
類の耐摩耗性複合体が知られており、そこでは基礎材料
は１〜４重量％の炭素、０．３〜０．６重量％のケイ素
、０．５〜１．５重量％のマンガン、０．８〜２．８重
量％のバナジウム、０．５〜１．５重量％のクロム、２
〜１　、）卸、　、＋１十％のタングステン、０．０１
重量％のアルミニウム及び残部を成す鉄から成り、また
そこでは基礎拐料に対する硬い物質又は硬い金属の出発
割合は１：５であり、硬い物質の及び／又は硬い金属の
粒子の粒径は０．５〜５ｍｍである。この複合体は、溶
融後に型に注がれた液体状の合金に０．５〜５ｍｍの大
きさの硬い金属の及び／又は硬い物質の粒子を加えなが
ら同時に溶融物を冷却し、その際に硬い金属粒子及び硬
い物質粒子は溶Ｉ？Ｉ！Ｉ！物中に沈む。西独国特許２
９１９４７７号明細書から知られる複合体は、その基礎
材料がほとんど切削加工できないこと、及び従ってその
硬い物質及び／又は硬い金属を含１ない領域が基礎材料
から小実上作られないという欠点を持つ。一方、この西
独国特許２９１９４７７号明細書から知られる複合体は
、それが耐摩耗性の工作物又は機材部品へと加工されな
ければなら々い場合、金属基体上に熔接又は溶着される
。その際また、西独国特許２９１９４７７号明細書に従
う複合体の基礎材料から成る合金はごく僅かのみ熔接で
きるにすぎないことが欠点として知られている。

本発明は、上述の種類の複合体であって、その硬い金属
又は硬い物質を含まない金属領域が良好に切削加工でき
、かつ複合体を他の金属と迅速かつ確実に結合できるた
めに良好に熔接できる物を作るという課題に基づく。

これは、切削加工及び熔接が可能であり、そしてそれが
硬い物質の及び／又は硬い金属の粒子の埋め込みのため
の金属マ）　ＩＪラックスして適している程の低融点を
持つ基礎材料を見い出さねばならないことを意味する。

本発明はまた、この複合体の製造法を創作するという課
題に基づく。

本発明の課題は、基礎材料が０．００１〜１．５重量％
の炭素、０．５〜８重量％の硼素、１〜８重量％のニオ
ブ、０．２〜６重量％のクロム、０〜３０重量％のニッ
ケル、０〜１０重量％のマンガン、Ｏ〜６重量％のバナ
ジウム、０〜５重量％のモリブデン、０〜５重量％のケ
イ素ならびに残部の鉄から成ること、硬い物質の及び硬
い金属の片が０．１〜２０ｍｍの直径を持つこと及び耐
摩耗性のゾーンにおける硬い物質の及び硬い金属の片の
割合が２５〜９５体積％であることによって解決される
。上述の組成の合金は１４００℃より低い低溶融範囲を
持つこと、及びこの合金は驚くべきことに良好に切削加
工できること及び良好に熔接できるととならびに硬い物
質の及び硬い金属の片を堅固に埋め込むことを特徴とす
る。従ってこの基礎材料は、良好に熔接できかつ良好に
切削加工できる金属の、硬い物質及び硬い金属を含まな
い領域並びに耐摩耗性の、硬い物質及び硬い金属を含む
耐摩耗性ゾーンの両者を有し、耐摩耗性のゾーンが十分
に一体化されている大きな複合体を作ることを可能にす
る。

本発明に従う複合体は、基礎材料が、０．０５〜０．５
重量％の炭素、０．５〜２重量％の硼素、２〜４重量％
のニオブ、２〜４重量％のクロム、１０〜２０重量％の
ニッケル、４〜８重量％のマンガン、１〜３重量％のバ
ナジウム、０〜２重量％のモ１ノフ゛デ、１〜３重量％
のケイ素ならびに残部の鉄から成る場合に、特に有利な
特性を持ち、特に良好に熔接できる。

本発明に従い、硬い物質の片はＷＣ及び／又はＷ２Ｃか
ら成ね、硬い金属の粒子は細力為くシた硬い金属片から
成ることが考慮される。本発明の意味における硬い物質
は、硬い炭化物、蟹化物、硼化物、酸化物及びケイ化物
である。本発明の１味における硬い金属は、−又は複数
の硬い物質とくに炭化物と、鉄、コノ＜ルト及び／又は
ニッケルから成るバインダー金属とｉＪｊら構成される
合金である。硬い金属屑は、硬い金属合金の製造者及び
利用者において廃物として生じ、本発明に従い特に有利
に再使用できる。

本発明に従い、複合体における耐摩耗性ソ゛−ノの割合
は２〜５０体積％である。比較的大きな摩耗部材の場合
には特に、複合体の比較的／Ｊ％さな割合のみを耐摩耗
性ゾーンとして構成するととができることまた残りの割
合が、良好に切削加工できかつ熔接できる硬い物質及び
硬い金属を含まない金属領域として利用されることが有
利である。

本発明の基礎である課題はまだ、複合体を作る方法にお
いて、０．００１〜１．５重量％の炭素、０，５〜８重
量％の硼素、１〜８重量％のニオブ、０．２〜６重量％
のクロム、０〜３０重量％のニッケル、０〜１０重量％
のマンガン、０〜６重量％のバナジウム、０〜５重量％
のモリブデン、０〜５重量％のケイ素ならびに残部の鉄
から成る金属溶融物をセラミック製の型に注ぎ、そして
次に液状金属溶融物に０．１〜２０ｍｍ直径の硬い物質
の及び／又は硬い金属の片を、耐摩耗性ゾーンにおける
その割合が２５〜９５体積％となるような量で加えるこ
とによる方法によって解決される。この方法は、金属領
域と耐摩耗性ゾーンが一つの物体を形成するという利点
を持つ。また、硬い物質の及び硬い金属の片は金属マト
リックス中に堅固に埋め込１れる。このことは、硬い物
質の及び硬い金属の片が溶融物中に沈んでゆく際にその
表面が溶融しそして従って、鋳型の底で形成される耐摩
耗性ゾーンの金属マトリックス中に極めて堅固に埋め込
まれることによって達成される。

不均一な幾何学的形状を持つ硬い物質の及び硬い金属の
片は、とくに堅固に金属マトリックス内に埋め込まれる
。本発明に従う方法は、型が結合された鋳型砂から成る
場合に特に有利に実施できる。

本発明に従い、硬い物質の及び／又は硬い金属の片を金
属溶融物の表面に一様に振り撒くか、又は残渣を残さず
気化する合成樹脂担体中に埋−め込まれた硬い物質の及
び／又は硬い金属の片を鋳込前に型に入れることが考慮
される。両者の方法に従い、硬い物質の及び硬い金属の
片は液状の金属溶融物中を下方に沈み、そしてそとで複
合体の耐摩耗性ゾーンを形成する。硬い物質の及び／又
は硬い金属の片の沈降は、この片の投入の間に型を振動
することによって好ましく影響されることができ、従っ
て適描な装置によって振動運動を与えられる。

最後に本発明に従い、複合体は石炭、岩石、鉱物、土壌
、ガラス及び塵芥の掘削及び／又は破砕のだめの工具の
製造のだめに用いられる。

なぜなら、この種の工具は特に大きな摩擦を受け、錘々
の幾何学的形及び大きさを持ちまた適当な作業機械に交
換可能に又は固定して取付けられなければならないから
である。たとえば本発明に従う複合体は、その製造方法
に従って、溶着しうる土ＩＭｉ機牙、岩石掘削具、ねじ
締めにより固定されるハンマーミル用のビータ−又はイ
ンパクトミルの衝突板へと加工することができる。

本発明の対象をその実施例及び特徴に基づいて更に説明
する。

ハンマーミルに取付けられ、そしてそこにネジで固定さ
れるべき、１６０　Ｘ　２００　Ｘ　５００ｍｍの大き
さのビータ−の製造のために、０．２重量％の炭素、１
５重量％のケイ素、５Ｍ量％のマンガン、２重量％のク
ロム、１５重置火のニッケル、３重量％のニオブ、１重
量％の硼素、１重量％のバナジウム及び残部の鉄から成
る合・金を、結合した鋳型砂から成るセラミック型に＠
込む。０．５〜２ｍｍ直径の不均一な形の硬い金属の片
が埋め込まれている合成樹脂担体を、型の中に鋳込前に
入れる。合成樹脂担体は鋳込みの際に残渣を残さずに気
化し、そして硬い金属の片は金属溶融物中を沈み、鋳造
された複合体の下部において耐摩耗性ゾーンを形成する
。該ゾーンはビータ−の約１０体積％を占め、約８０体
積％の硬い金属の含量を持つ。図はビータ−の断面を示
す。ビータ−は硬い金属を含ま々い金属領域１と硬い金
属を含む耐摩耗性ゾーン２よシ成る。金属領域１におい
て、鋳造後に中ぐり３及び４が設けられ、これを通して
ビータ−はハンマーミルに固定される。ビータ−は、そ
の個々の領域において下記の硬さを示す： 金属領域　　　　ＨＶ８０＝２４０ 耐摩耗性、ゾーン　ＨＶ３０＝４５０〜５５０耐摩耗性
ゾーン中の硬い金属片＝１１０００本発明に従って形成
されたビータ−は、石灰質砂岩の破砕で実際に用いるの
に非常に適していることが判った。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に従うハンマーミルのビータ−の断面を示
す。 図中の数字は次のものを示す。 、１：硬い金属を含まない金属領域 ２：血ｊ＃本Ｌ４生ソ゛−ン ３及び４：中ぐり。 代理人　　江　崎　光　好 代理人　　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属基礎材料から成り、かつ該基礎材料の他に硬い
   物質の及び／又は硬い金属の片を含む耐摩耗性のゾーン
   を有する耐摩耗性複合体において、基礎材料がｏ、ｏｏ
   １〜１．５重量％の炭素、０．５〜８重量％の硼素、１
   〜８重量％のニオブ、０．２〜６重量％のクロム１，０
   〜３０重量％のニッケル、０〜１０重量％のマンガン、
   ０〜６重量％のバナジウム、０〜５重量％のモリブデン
   、０〜５重量％のケイ素ならびに残部の鉄から成ること
   、硬い物質の及び硬い金属の片が０．１〜２０ｍｍの直
   径を持つこと及び耐摩耗性のゾーンにおける硬い物質の
   及び硬い金属の片の割合が２５〜９５体積％であること
   を特徴とする複合体。 ２、基礎材料が０．０５〜０．５重量％の炭素、０．５
   〜２重量％の硼素、２〜４重量％のニオブ、２〜４重量
   ％のクロム、１０〜２０重量％のニッケル、４〜８重量
   ％のマンガン、１〜３重量％のバナジウム、０〜２重量
   ％のモリブデン、１〜３重量％のケイ素ならびに残部の
   鉄から成る特許請求の範囲第１項記載の複合体。 ３、硬い物質の片が盟及び／又はＷ２Ｃから成る特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の複合体。 ４、硬い金属の片が小さくされた硬い金属屑片である特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の複合体。 ５、複合体における耐摩耗性ゾーンの割合が２〜５０体
   積％である特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一
   つに記載の複合体。 ６、金属基礎材料から成り、かつ該基礎材料の他に硬い
   物質の及び／又は硬い金属の片を含む耐摩耗性のゾーン
   を有する耐摩耗性複合体を作る方法において、０．００
   １〜１．５重量％の炭素、０．５〜８重量％の硼素、１
   〜８重量％のニオブ、０．２〜６重量％のクロム、０〜
   ３０重量％のニンケル、０〜１０重量％のマンガン、０
   〜６重量％のバナジウム、０〜５重量％のモリブデン、
   ０〜５重量％のケイ素ならびに残部の鉄から成る金属溶
   融物をセラミック製の型に注ぎ、そして次に液状金属溶
   融物に０．１〜２０皿直径の硬い物質の及び／又は硬い
   金属の片を、耐摩耗性ゾーンにおけるその割合が２５〜
   ９５体積％となるような量で加えることを特徴とする方
   法。 １、型が結合した鋳型砂から成る特許請求の範囲第６項
   記載の方法。 ８、　硬い物質の及び／又は硬い金属の片を金属溶融物
   の表面に一様に振りまく特許請求の範囲第６項又は第７
   項記載の方法。 ９、残渣を残さずに気化する合成樹脂担体中に埋め込ま
   れた硬い物質の及び／又は硬い金属の片を鋳込みの前に
   型に入れる特許請求の範囲第６項又は第７項記載の方法
   。 １０、硬い物質の及び／又は硬い金属の片の投入の間に
   型を振動させる特許請求の範囲第６項〜第９項のいずれ
   か一つに記載の方法。