JPS59232297A - 粒子分散金属被覆材の製造方法 - Google Patents
粒子分散金属被覆材の製造方法Info
- Publication number
- JPS59232297A JPS59232297A JP10535583A JP10535583A JPS59232297A JP S59232297 A JPS59232297 A JP S59232297A JP 10535583 A JP10535583 A JP 10535583A JP 10535583 A JP10535583 A JP 10535583A JP S59232297 A JPS59232297 A JP S59232297A
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- metal
- base material
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- laser light
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は粒子分散金属被覆材の製造方法に関するもので
、電解により基材上に共析させた金属と粒子の分散被覆
層を緻密かつ均質化しτ、被覆材の品質向上を計ったも
のである。
、電解により基材上に共析させた金属と粒子の分散被覆
層を緻密かつ均質化しτ、被覆材の品質向上を計ったも
のである。
金属の電解析出浴（以下電解浴と略記）中に不溶性粒子
を懸濁さ往、該浴中で基材をカソードとして電解するこ
とにより、基体上に金属と粒子の混合物を共析させるこ
とは広く知られており、金属と粒子の組合せにより各種
用途に用いられている。例えば酸化物、炭化物、窒化物
、ホウ化物等の硬質、耐熱性のセラミック粒子と、Ｃｕ
、Ｐｄ、Ａｕ 、ＩＩ等の導電性金属との混合物を共
析被覆した材料は電気接点に用いられ、また前記セラミ
ック粒子やグラフアイ］・、Ｍｏ Ｓｚ 、Ｔａ Ｓｚ
、ＭＯＳｅ ２等の粒子と、Ｎｉ、Ｏｒ、ｃｏ等の混合
物を共析被覆した材料は耐摩耗性及び潤滑性が優れてお
り、機械的摺動部材に用いられている。
を懸濁さ往、該浴中で基材をカソードとして電解するこ
とにより、基体上に金属と粒子の混合物を共析させるこ
とは広く知られており、金属と粒子の組合せにより各種
用途に用いられている。例えば酸化物、炭化物、窒化物
、ホウ化物等の硬質、耐熱性のセラミック粒子と、Ｃｕ
、Ｐｄ、Ａｕ 、ＩＩ等の導電性金属との混合物を共
析被覆した材料は電気接点に用いられ、また前記セラミ
ック粒子やグラフアイ］・、Ｍｏ Ｓｚ 、Ｔａ Ｓｚ
、ＭＯＳｅ ２等の粒子と、Ｎｉ、Ｏｒ、ｃｏ等の混合
物を共析被覆した材料は耐摩耗性及び潤滑性が優れてお
り、機械的摺動部材に用いられている。
電解浴中に不溶性粒子を懸濁させて電解ブることにより
、基材上に金属と粒子の混合物を共析させることは極め
て容易であるが、このようにして共析した粒子分散金属
は次の理由がら所定の粒子を均一に分散させた粒子分散
金属より特性が劣るものであった。
、基材上に金属と粒子の混合物を共析させることは極め
て容易であるが、このようにして共析した粒子分散金属
は次の理由がら所定の粒子を均一に分散させた粒子分散
金属より特性が劣るものであった。
（１）金属と粒子の共析の際に、粒子分散金属中に電解
浴の成分が混入し、金属と粒子間及び金属と金属間の結
合力を阻害づるばがりが、刀スや有害不純物の混入の原
因となる。
浴の成分が混入し、金属と粒子間及び金属と金属間の結
合力を阻害づるばがりが、刀スや有害不純物の混入の原
因となる。
（２）粒子の共析（６）が多くなると、粒子間の金属析
出が→−分に行きわたらず、粒子先端部に電流の集中が
起り、金属間に空孔が発生してポーラスになり易い。
出が→−分に行きわたらず、粒子先端部に電流の集中が
起り、金属間に空孔が発生してポーラスになり易い。
本発明はこれに鑑み上記欠陥を回避すべく、種々研究の
結果、共析させた粒子分散金属を緻密、均営化して、実
用特性を向上した粒子分散被覆材の製造方法を開発した
もので、不溶性粒子を分散させた電解浴中で、基材をカ
ソードとして電解し、基材上に粒子と金属を共析させた
後、該共析層にレーザー光を照射して共析層を急速溶融
凝固せしめることを特徴とするものである。
結果、共析させた粒子分散金属を緻密、均営化して、実
用特性を向上した粒子分散被覆材の製造方法を開発した
もので、不溶性粒子を分散させた電解浴中で、基材をカ
ソードとして電解し、基材上に粒子と金属を共析させた
後、該共析層にレーザー光を照射して共析層を急速溶融
凝固せしめることを特徴とするものである。
即ち本発明は第１工程として基材上に金属と粒子を共析
させ、第２工程として析出した共析層にレーザー光を照
射して、共析層を急速溶融凝固せしめるものである。第
１工程では電解浴中に所定の粒子を投入して流動懸濁せ
しめ、該浴中で基材をカソードどして電解し、基材上に
粒子と金属を共析させる。粒子の分散濃度は、浴中の粒
子の濃度、電流密度、電解時間、浴の撹拌強度等により
変動するため、予め所定条件を実験により定めておくこ
とが望ましい。第２工程では金属と粒子の共析層にレー
ザー光を照射して急速溶融凝固せしめるもので、レーザ
ー光としては波長１０μのＣＯｚレーザーや１μのＹＡ
Ｇレーザー等の赤外線を用い、共析層の厚さにもよるが
１０４〜＋０７ Ｗ／ ｃＭ位のエネルギー密度に集光
し、約１０−４〜１秒間照射するように基材又はレーザ
ー光を移動さＵ゛る。
させ、第２工程として析出した共析層にレーザー光を照
射して、共析層を急速溶融凝固せしめるものである。第
１工程では電解浴中に所定の粒子を投入して流動懸濁せ
しめ、該浴中で基材をカソードどして電解し、基材上に
粒子と金属を共析させる。粒子の分散濃度は、浴中の粒
子の濃度、電流密度、電解時間、浴の撹拌強度等により
変動するため、予め所定条件を実験により定めておくこ
とが望ましい。第２工程では金属と粒子の共析層にレー
ザー光を照射して急速溶融凝固せしめるもので、レーザ
ー光としては波長１０μのＣＯｚレーザーや１μのＹＡ
Ｇレーザー等の赤外線を用い、共析層の厚さにもよるが
１０４〜＋０７ Ｗ／ ｃＭ位のエネルギー密度に集光
し、約１０−４〜１秒間照射するように基材又はレーザ
ー光を移動さＵ゛る。
一般に赤外線は金属に吸収されｉＩｌ＜ 、はと／Ｖど
反射されてしまうが、本発明では共析層中に赤外線の吸
収率の高いレラミック等の非金属や半金属の粒子を含む
ため、レーザー光は能率よくレーザーエネルギーを熱と
して吸収される。レーザーとしては一般に使用されてい
る０、１〜２０ＫＷのものを用い、これを０．１〜１０
２１１１ｍ２程度に集光して高密度エネルギーとし、こ
れをスポット的に照射し、金属と粒子の共析層を短時間
で溶融凝固μしめる。
反射されてしまうが、本発明では共析層中に赤外線の吸
収率の高いレラミック等の非金属や半金属の粒子を含む
ため、レーザー光は能率よくレーザーエネルギーを熱と
して吸収される。レーザーとしては一般に使用されてい
る０、１〜２０ＫＷのものを用い、これを０．１〜１０
２１１１ｍ２程度に集光して高密度エネルギーとし、こ
れをスポット的に照射し、金属と粒子の共析層を短時間
で溶融凝固μしめる。
従って基材、粒子、金属間の拡散反応Ａｂ粉粒子劣化、
変質は起り難くしがも微細な結晶組織となり均一強固な
粒子分散金属層となる。また急速溶融凝固のため粒子と
金属の比較差による分離も起らず、高品質の粒子分散全
屈被覆材が得られる。
変質は起り難くしがも微細な結晶組織となり均一強固な
粒子分散金属層となる。また急速溶融凝固のため粒子と
金属の比較差による分離も起らず、高品質の粒子分散全
屈被覆材が得られる。
以下本発明を実施例について詳細な説明する。
実施例（１）
リードリレー用Ｆｅ系接点基材を常法により電解脱脂し
てからシアン化銅ス１−ライクメッキを行ない、続いて
ＮｉＳＯ４浴を用いて厚さ０．５μのＮｉメッギを行な
った。これを下記メッキ浴に第１表に示す粒子を１００
！］／ 、ｅ投入し、機械的に強撹拌しながら厚さ２．
５μの粒子分散パラジウムメッキを行ない、これに１０
ＫＷのＣ○２レーザーを約１ ｍｍ径に集光し、５ｃｍ
／ｓｅｃの速度で移動させながら照射して粒子分散パラ
ジウムメッキ層を急速に溶融凝固させて接点を製造した
。
てからシアン化銅ス１−ライクメッキを行ない、続いて
ＮｉＳＯ４浴を用いて厚さ０．５μのＮｉメッギを行な
った。これを下記メッキ浴に第１表に示す粒子を１００
！］／ 、ｅ投入し、機械的に強撹拌しながら厚さ２．
５μの粒子分散パラジウムメッキを行ない、これに１０
ＫＷのＣ○２レーザーを約１ ｍｍ径に集光し、５ｃｍ
／ｓｅｃの速度で移動させながら照射して粒子分散パラ
ジウムメッキ層を急速に溶融凝固させて接点を製造した
。
これ等接点についてそれぞれ３個を用い、２個を固定接
点とし、１個を可動接点として両接点間に可動接点を有
するリレーを組立て、電圧３０Ｖ。
点とし、１個を可動接点として両接点間に可動接点を有
するリレーを組立て、電圧３０Ｖ。
電流１．ＯＡ、振動数１Ｈｚの条件で接点寿命試験を行
ない、溶着するまでの振動回数を測定した。
ない、溶着するまでの振動回数を測定した。
これ等の結果をレーザー光を照射しない接点と比較して
第１表に併記した。
第１表に併記した。
メッキ浴
Ｐｄ （ＰＣＩ塩として） ６ｇ／
、ｆ！Ｎ１−１＋ＮＯ３１００ｇ／、２ Ｎ ａ Ｏ１−１ｚ １０ｇ／
ＲＰ Ｈ９，５ 浴 温 ５
０’Ｃ電流密度 １△／ ｄｍ２
第１表 第１表から明らなように粒子と金属の共析層にレーザー
光を照射して急速溶融凝固させた本発明法によるものは
、レーザー光を照射しない比較法に比べて接点寿命がは
るかに優れていることが判る。また試験前の接点表面を
走査電子顕微鏡により観察したところ、比較法は何れも
粒子と金属の共析層がポーラスな電析組織であるのに対
し、本発明法では何れも粒子と金属の共析層が溶融凝固
した緻密な表面となっていた。
、ｆ！Ｎ１−１＋ＮＯ３１００ｇ／、２ Ｎ ａ Ｏ１−１ｚ １０ｇ／
ＲＰ Ｈ９，５ 浴 温 ５
０’Ｃ電流密度 １△／ ｄｍ２
第１表 第１表から明らなように粒子と金属の共析層にレーザー
光を照射して急速溶融凝固させた本発明法によるものは
、レーザー光を照射しない比較法に比べて接点寿命がは
るかに優れていることが判る。また試験前の接点表面を
走査電子顕微鏡により観察したところ、比較法は何れも
粒子と金属の共析層がポーラスな電析組織であるのに対
し、本発明法では何れも粒子と金属の共析層が溶融凝固
した緻密な表面となっていた。
実施例（２）
鉄鋼の耐摩耗性を改善する目的で常法により鉄鋼を電解
脱脂、酸洗してから下記メッキ浴に第２表に示す粒子を
５００／、ｅ投入し、機械的に強攪拌しながら厚さ２０
μの粒子分散Ｎｉメッキを行ない、これに１０Ｋ Ｗの
ＣＯｚガスレーザーを約１ ｍｍの径に集光して１０ｍ
／ＳｅＣの速度で移動させながら照射した。
脱脂、酸洗してから下記メッキ浴に第２表に示す粒子を
５００／、ｅ投入し、機械的に強攪拌しながら厚さ２０
μの粒子分散Ｎｉメッキを行ない、これに１０Ｋ Ｗの
ＣＯｚガスレーザーを約１ ｍｍの径に集光して１０ｍ
／ＳｅＣの速度で移動させながら照射した。
これ等についてスガ摩耗試験１ｊｌＮＵｓ−１ｓＯ−１
型を用いて摩耗減量を測定した。これ等の結果をレーザ
ーを照射しないものと比較して第２表に併記した。
型を用いて摩耗減量を測定した。これ等の結果をレーザ
ーを照射しないものと比較して第２表に併記した。
尚摩耗減量は４０回／分の速度で往復回転する研磨Ｍ（
＃３２（＋）に１５０ｇの荷重で接触させ、一定時間後
の重量を測定して減量を求めた。
＃３２（＋）に１５０ｇの荷重で接触させ、一定時間後
の重量を測定して減量を求めた。
メッキ浴
Ｎ ｉ Ｓ Ｏ４２５０ｇ／ Ｒ
ＮｉＣＪ２ｚ ４０（１／
Ｊ！１−１ｚ Ｂ Ｏｓ
３０ｇ／ ＲＰ ＋−１３，０ 浴 温
４５°Ｃ電流密度 ５Ａ／ｄｍ２
第２表 １Ｉ８ ｎ ＷＣ０，５〜０．８ １３〃
９〃ＢＮｏ、５〜１．ｏｌ。
Ｊ！１−１ｚ Ｂ Ｏｓ
３０ｇ／ ＲＰ ＋−１３，０ 浴 温
４５°Ｃ電流密度 ５Ａ／ｄｍ２
第２表 １Ｉ８ ｎ ＷＣ０，５〜０．８ １３〃
９〃ＢＮｏ、５〜１．ｏｌ。
比較法 １０ 無し Ｔｉ ＣＯ，８〜１．
５ １２０ｎ １１ ｎ ＷＣＯ，５〜
０．８ １００ｎ １２ 〃ＢＮ ０．
５〜１．Ｏ７５０第２表から明らかなようにレーザー光
を照射した本発明法によるものはレーザー光を照射しな
い比較法に較べて耐摩耗性がはるかに優れていることが
判る。また実施例（１）と同様にして表面を走査電子顕
微鏡により観察したところ、本発明法によるものは何れ
も緻密な表面構造を有しているのに対し、比較法による
ものは若干ポーラスな電析組織をなしていた。
５ １２０ｎ １１ ｎ ＷＣＯ，５〜
０．８ １００ｎ １２ 〃ＢＮ ０．
５〜１．Ｏ７５０第２表から明らかなようにレーザー光
を照射した本発明法によるものはレーザー光を照射しな
い比較法に較べて耐摩耗性がはるかに優れていることが
判る。また実施例（１）と同様にして表面を走査電子顕
微鏡により観察したところ、本発明法によるものは何れ
も緻密な表面構造を有しているのに対し、比較法による
ものは若干ポーラスな電析組織をなしていた。
このように本発明によれば、粒子と金属の共析層は溶融
凝固による均質、緻密な構造となり粒子分散金属被覆材
としての諸性性を著しく向上し得る顕音な効果を奏する
ものである。
凝固による均質、緻密な構造となり粒子分散金属被覆材
としての諸性性を著しく向上し得る顕音な効果を奏する
ものである。
Claims (1)
- 不溶性粒子を分散させた金属の電解析出浴中で、基材を
カソードとして電解し、基材上に金属と粒子を共析させ
た後、咳共析層にレーザー光を照射して共析層を急速溶
融凝固せしめることを特徴とする粒子分散金属被覆材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10535583A JPS59232297A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粒子分散金属被覆材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10535583A JPS59232297A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粒子分散金属被覆材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232297A true JPS59232297A (ja) | 1984-12-27 |
Family
ID=14405415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10535583A Pending JPS59232297A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粒子分散金属被覆材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232297A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364494A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Yazaki Corp | 金めっき被膜の処理方法 |
| US5283116A (en) * | 1990-04-17 | 1994-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Sheet feeding member having a film containing inorganic powder |
| WO2003102262A1 (de) * | 2002-06-04 | 2003-12-11 | Robert Bosch Gmbh | Verbundwerkzeug zur herstellung einer elektrischen kontaktfläche sowie verfahren zur erzeugung einer gleitfähigen und korrosionsarmen elektrischen kontaktoberfläche |
| JP2007042391A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
| JP2007042388A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
| JP2007042390A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP10535583A patent/JPS59232297A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364494A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Yazaki Corp | 金めっき被膜の処理方法 |
| US5283116A (en) * | 1990-04-17 | 1994-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Sheet feeding member having a film containing inorganic powder |
| US5404154A (en) * | 1990-04-17 | 1995-04-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Sheet feeding member having a film containing inorganic power |
| WO2003102262A1 (de) * | 2002-06-04 | 2003-12-11 | Robert Bosch Gmbh | Verbundwerkzeug zur herstellung einer elektrischen kontaktfläche sowie verfahren zur erzeugung einer gleitfähigen und korrosionsarmen elektrischen kontaktoberfläche |
| US7018923B2 (en) | 2002-06-04 | 2006-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Composite material for producing an electric contact surface, in addition a method for creating a lubricated, corrosion-free electric contact surface |
| JP2007042391A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
| JP2007042388A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
| JP2007042390A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokai Rika Co Ltd | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
| JP4713978B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2011-06-29 | 株式会社東海理化電機製作所 | 電気接点材料製造方法及び電気接点材料 |
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