JPS60103169A - 溶射用複合粉末 - Google Patents
溶射用複合粉末Info
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- JPS60103169A JPS60103169A JP58210903A JP21090383A JPS60103169A JP S60103169 A JPS60103169 A JP S60103169A JP 58210903 A JP58210903 A JP 58210903A JP 21090383 A JP21090383 A JP 21090383A JP S60103169 A JPS60103169 A JP S60103169A
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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
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
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】
（発明の対象）本発明は溶剤用複合粉末に係り、特に１
１１）Ｉアブレシブ摩耗性に優れた溶Ｑ４月としての複
合粉末に関するものである。
１１）Ｉアブレシブ摩耗性に優れた溶Ｑ４月としての複
合粉末に関するものである。
（従来技術） タングステンカーバイド（以下ＷＣと記
す）系粉末の溶射によって形成される皮膜において良好
な耐アブレシブ性を得るには高硬度のｗＣ相をバインダ
ー相にて強固に保持しアブレシブ材の研削、衝撃、摩擦
等による欠落を防止する必要がある。
す）系粉末の溶射によって形成される皮膜において良好
な耐アブレシブ性を得るには高硬度のｗＣ相をバインダ
ー相にて強固に保持しアブレシブ材の研削、衝撃、摩擦
等による欠落を防止する必要がある。
従来セラミックスと金属とを焼結したサーメット粉末単
独の溶射においてはバインダー相の保持力を強化するた
めに４．＋＋別な溶射条件を必要とするためコスト高を
招来する欠点があった。しかも、たとえばＷＣ系サすメ
ット粉末とＮｉ基合金粉末との混合粉末においては通常
の溶射条件で溶用するにはＷＣ系サすメット粉末量に」
二限があり、このためＷＣザーメット量が少：ｌｉ’ｔ
に抑えられ高硬度のサーメッＩ・相と比較的低硬度の金
属相が混在し、硬１（１，１１１ｉＪアブレシプ１ｆ耗
性共に満足すべき結果が得られていない。しかも程合系
粉末ではＷＣ系サすノット粉末とＮ ｉ ｊ、Ｌｉ合金
粉末とは溶射飛行中に分離し皮膜内のＷＣ相の保）、Ｉ
ｌ力低下を生ずることがしばしば経験されている。
独の溶射においてはバインダー相の保持力を強化するた
めに４．＋＋別な溶射条件を必要とするためコスト高を
招来する欠点があった。しかも、たとえばＷＣ系サすメ
ット粉末とＮｉ基合金粉末との混合粉末においては通常
の溶射条件で溶用するにはＷＣ系サすメット粉末量に」
二限があり、このためＷＣザーメット量が少：ｌｉ’ｔ
に抑えられ高硬度のサーメッＩ・相と比較的低硬度の金
属相が混在し、硬１（１，１１１ｉＪアブレシプ１ｆ耗
性共に満足すべき結果が得られていない。しかも程合系
粉末ではＷＣ系サすノット粉末とＮ ｉ ｊ、Ｌｉ合金
粉末とは溶射飛行中に分離し皮膜内のＷＣ相の保）、Ｉ
ｌ力低下を生ずることがしばしば経験されている。
したがって通常の溶射条件において良好な１飼アルシブ
性を発揮する皮膜を得るために溶射粉末の出現は当業渚
および需要者の強く期待するところであった。
性を発揮する皮膜を得るために溶射粉末の出現は当業渚
および需要者の強く期待するところであった。
（発明の目的）本発明は上記従来品の欠点を改、：（ｔ
″し、＋ｌＩＮアブレシブ斤耗性を向上しまた溶射用複
合粉末を提供することにその目的を有する。
″し、＋ｌＩＮアブレシブ斤耗性を向上しまた溶射用複
合粉末を提供することにその目的を有する。
（発明の構成）本発明の溶射用複合粉末はＧｏおよびＮ
ｉの総和が４〜２５ｗｔ％、残部がＷＣがら成る焼結粉
末４０〜９０ｗｔ％と残部がＣｏ１３よび／またはＮｉ
基合金粉末から構成される。
ｉの総和が４〜２５ｗｔ％、残部がＷＣがら成る焼結粉
末４０〜９０ｗｔ％と残部がＣｏ１３よび／またはＮｉ
基合金粉末から構成される。
構成される複合粉末中のＷＣ系焼結粉末の重量割合は４
０〜８０％が必要であり、４０％以下では混合粉末と同
様に耐アブレシブ摩耗性が不充分となり、硬度も不足と
なる。８０％以上ではコスＩ・の安い通常の溶射条件で
は良好な耐アブレシブ摩Ｊｃ性が発揮されず、溶射パワ
ーを増大しなければ満足な性能は得られない。ＷＣ系焼
結粉末としては通常の焼結材料として用いられるＷＣ−
Ｃｏ系粉末が良く、そのＣｏ含有爪は４〜２５％、好ま
しくは８〜１２％が良い。また金属はＣＯに限定される
ものではなく、旧であっても良く、ＣＯとＮｉを主体と
する合金であっても良い。一般にＧｏを含むものは耐ア
ブレシブ摩耗性に優れたものとなるが、高価であるため
、使用環境に応じて適宜選択すれば良い。
０〜８０％が必要であり、４０％以下では混合粉末と同
様に耐アブレシブ摩耗性が不充分となり、硬度も不足と
なる。８０％以上ではコスＩ・の安い通常の溶射条件で
は良好な耐アブレシブ摩Ｊｃ性が発揮されず、溶射パワ
ーを増大しなければ満足な性能は得られない。ＷＣ系焼
結粉末としては通常の焼結材料として用いられるＷＣ−
Ｃｏ系粉末が良く、そのＣｏ含有爪は４〜２５％、好ま
しくは８〜１２％が良い。また金属はＣＯに限定される
ものではなく、旧であっても良く、ＣＯとＮｉを主体と
する合金であっても良い。一般にＧｏを含むものは耐ア
ブレシブ摩耗性に優れたものとなるが、高価であるため
、使用環境に応じて適宜選択すれば良い。
ＧＯおよび／またはＮｉ基合金粉末としてはＨｖ・４０
０以上の合金粉末が好ましく、通常用いられている自溶
性合金粉末が適当である。
０以上の合金粉末が好ましく、通常用いられている自溶
性合金粉末が適当である。
本発明複合粉末の形態としては５〜５３Ｉｉ、ｍのｑＣ
系焼結粉末を核として０．１〜１０ＪＬｍのＣＯおよび
／またはＮ１基合金粉末をコーティングしたものが好ま
しい。もちろんＷＣ系焼結粉末とＧＯおよび／またはＮ
ｉ基合金粉末を混合造粒したものでも良い。ＷＣ系焼結
粉末が直接プラズマガスに接触しないものがｌＩｆまし
い。
系焼結粉末を核として０．１〜１０ＪＬｍのＣＯおよび
／またはＮ１基合金粉末をコーティングしたものが好ま
しい。もちろんＷＣ系焼結粉末とＧＯおよび／またはＮ
ｉ基合金粉末を混合造粒したものでも良い。ＷＣ系焼結
粉末が直接プラズマガスに接触しないものがｌＩｆまし
い。
本発明のＷｉ ０４用１ν合粉末の製法について述べる
と次の通りである。
と次の通りである。
本発明粉末製造力は次の２段階より成る。
（１）まずｌ１ｌＣ粉末７５〜！３８ｗｔ％とＣＯおよ
び／またはＮｉ基合金粉末４〜２５ｗｔ％とを混合し、
有機バインダーたとえば水溶性ポリマーを添加して造粒
し第１段階の整粒物を製造する。造粒法は振動法、流動
法等を用い、乾燥後非酸化性雰囲気中で８５０〜１５０
０℃の温度で焼結する。この際、できるかぎり緻密な粉
末を得るために焼結は１３００〜１５００℃の高温で行
なう方が好ましい。この粉末を所定粒径に篩分けをして
第１段階のＷＣ系焼結粉末を得る。
び／またはＮｉ基合金粉末４〜２５ｗｔ％とを混合し、
有機バインダーたとえば水溶性ポリマーを添加して造粒
し第１段階の整粒物を製造する。造粒法は振動法、流動
法等を用い、乾燥後非酸化性雰囲気中で８５０〜１５０
０℃の温度で焼結する。この際、できるかぎり緻密な粉
末を得るために焼結は１３００〜１５００℃の高温で行
なう方が好ましい。この粉末を所定粒径に篩分けをして
第１段階のＷＣ系焼結粉末を得る。
（２）次に前記第１段階のＷＣ系焼結粉末４０〜８０ｖ
ｔ％と、残部すなわち８０−１０ｗｔ％のＣＯおよび／
またはＮｉ基合金粉末とを混合し、有機バインダーを添
加して振動法、流動法、噴霧乾燥法によって造粒後焼結
又は乾燥した後、所定粒径に篩分けして目的とする複合
粉末を得る。
ｔ％と、残部すなわち８０−１０ｗｔ％のＣＯおよび／
またはＮｉ基合金粉末とを混合し、有機バインダーを添
加して振動法、流動法、噴霧乾燥法によって造粒後焼結
又は乾燥した後、所定粒径に篩分けして目的とする複合
粉末を得る。
この際、ｗＣ系焼結粉末粒径より小さな粒径の金属粉末
を用いて造粒すれば、第１図に示すようなＷＣ系の核を
有する複合粉末となる。
を用いて造粒すれば、第１図に示すようなＷＣ系の核を
有する複合粉末となる。
本発明の複合粉末が上記するように２段階において製造
される理由は複合粉末系におけるＷＣ系焼結粉末の粒子
の金属組織的制御性にある。
される理由は複合粉末系におけるＷＣ系焼結粉末の粒子
の金属組織的制御性にある。
複合粉末が１段法で製造されたものであるならばその各
組成分は均一的分布が主目的であり、いわゆるアットラ
ンダムな状態をつくることが好ましいのが通例であり、
そのために混合の方法において種々の提案がなされてい
る。
組成分は均一的分布が主目的であり、いわゆるアットラ
ンダムな状態をつくることが好ましいのが通例であり、
そのために混合の方法において種々の提案がなされてい
る。
しかるに耐アブレシブ摩耗性向上のための複合粉末にお
いては、その組成分の均−約分７ｉｊを必要とする場合
もあるが、複雑な機械的力の作用を受ける部材、たとえ
ば機械構成要素としての軸受部、スラスト部、摺動部な
どの部材においては、均一、１１１成の他、場合によっ
ては不均一部分が介在するけれども全体的にはアットラ
ンダムであるような、いわゆる７１分偏析均一組織を必
要とすることはまれではない。したがってマクロ的全化
学組成を同一とする場合にもその組織的特徴が機能性に
Ｈ与することは多く経験するところである。
いては、その組成分の均−約分７ｉｊを必要とする場合
もあるが、複雑な機械的力の作用を受ける部材、たとえ
ば機械構成要素としての軸受部、スラスト部、摺動部な
どの部材においては、均一、１１１成の他、場合によっ
ては不均一部分が介在するけれども全体的にはアットラ
ンダムであるような、いわゆる７１分偏析均一組織を必
要とすることはまれではない。したがってマクロ的全化
学組成を同一とする場合にもその組織的特徴が機能性に
Ｈ与することは多く経験するところである。
本発明の複合粉末は上記の理由により１段法複合材と比
較すれば、たとえ化学組成を同一にする場合においても
、なおこれとは異なる特性を発揮することができる。と
くに溶射材として本発明粉末を用いた溶射部分の耐アブ
レシブ性は上記するような、いわゆる金属組織制御可能
性のため格段にすぐれた特性を発揮する。
較すれば、たとえ化学組成を同一にする場合においても
、なおこれとは異なる特性を発揮することができる。と
くに溶射材として本発明粉末を用いた溶射部分の耐アブ
レシブ性は上記するような、いわゆる金属組織制御可能
性のため格段にすぐれた特性を発揮する。
これについて図面によって説明をすれば次の通りである
。
。
第１図は本発明による溶射用複合粉末の一態様を示す。
図においてａはＷＣ系焼結粉末であって。
黒色粒ａｌはＷＣ粒、白色粒ａ２は金属粒を、」ζして
おり、上記第１段階で生成された焼結粉末である。
おり、上記第１段階で生成された焼結粉末である。
ｂは１ｉａ記ａの周辺を被覆するごとく包んだＣＯおよ
び／またはＮ１基合金粉末の固結部分である。
び／またはＮ１基合金粉末の固結部分である。
第２図は本発明の他の一態様であり、造あｒ過程でＷＣ
系焼結粉末ど金属粉末とを最初から混合した場合に得ら
れる複合粉末である。
系焼結粉末ど金属粉末とを最初から混合した場合に得ら
れる複合粉末である。
第１１２に示す本発明による複合粉末！よその微細Ｍ１
織において第２図に示す従来法複合粉末とは態様を異に
することは明らかである。すなわら第り図においては、
ａ、ｂ部分は図示微細組織内においては一種の偏析を生
じた状態にあり均一・な用爪ではない。ａ部分において
はＷＣ濃度が高／、ｂ部分はＣＯおよび／またはＮｉの
濃度が高く、いずれの構成成分も到る処均−品位にはな
い。
織において第２図に示す従来法複合粉末とは態様を異に
することは明らかである。すなわら第り図においては、
ａ、ｂ部分は図示微細組織内においては一種の偏析を生
じた状態にあり均一・な用爪ではない。ａ部分において
はＷＣ濃度が高／、ｂ部分はＣＯおよび／またはＮｉの
濃度が高く、いずれの構成成分も到る処均−品位にはな
い。
さて第１図に示す粉末を、被溶射物表面に溶射した場合
、第３図のごとき断面性状をイＩする溶ｎ１被覆が得ら
れる。この状態を見るに、個々の粉末において構成成分
に濃度差があり均一ではなかったにもかかわらす溶射被
覆全体としては均一・な組成分！１」となっている。し
かし微細組織的に見れば個々の粉末はなお！４￥ｎ４前
の複合粉末の態様そのままを保持していることが知られ
る。第３図に示す態様の溶用皮膜はＣｏ、Ｎ＋Ｊｒ！ｓ
合金によｌＣ系粉末が囲まれ、複合粉末粒子−個々の層
間はＧｏ、Ｎｉ八金合金より結合を生じているので結合
が強く、ｗｃ系粉末が強固に皮１１り中に保持される。
、第３図のごとき断面性状をイＩする溶ｎ１被覆が得ら
れる。この状態を見るに、個々の粉末において構成成分
に濃度差があり均一ではなかったにもかかわらす溶射被
覆全体としては均一・な組成分！１」となっている。し
かし微細組織的に見れば個々の粉末はなお！４￥ｎ４前
の複合粉末の態様そのままを保持していることが知られ
る。第３図に示す態様の溶用皮膜はＣｏ、Ｎ＋Ｊｒ！ｓ
合金によｌＣ系粉末が囲まれ、複合粉末粒子−個々の層
間はＧｏ、Ｎｉ八金合金より結合を生じているので結合
が強く、ｗｃ系粉末が強固に皮１１り中に保持される。
したがってその１耐アズレシズ摩Ｊ１．ｌ’ｌ、は良好
となる。又、溶ｎ４ノに行中のＷＣ系粒末の酸化もある
程度減少し、硬度も大さくなる。
となる。又、溶ｎ４ノに行中のＷＣ系粒末の酸化もある
程度減少し、硬度も大さくなる。
本発明に使用するＷＣ系焼結粉末の粒度は１０〜５゜ｐ
の範囲であることが最も好ましく、またＧｏ、Ｎｉ１１
１合金粉末の粒１バは０．１〜１０ルの範囲であること
が最も好ましい。
の範囲であることが最も好ましく、またＧｏ、Ｎｉ１１
１合金粉末の粒１バは０．１〜１０ルの範囲であること
が最も好ましい。
（以下余白）
実施例
表１に示すＷＣ系焼結粉末と合金粉末を使用して複合粉
末を得た。実施例中１．２．３．４は焼結粉末に合金粉
末をまぶしたもの。５及び６は焼結粉末と合金粉末を混
合して造粒した例である。／くイングーとしてはフェノ
ール樹脂を５重量％使用した。造粒装置としては振動式
ミキサーを使用し、造粒時間は１時間としだ造粒後１５
０℃で２時間乾燥したのち、１０〜５Ｊ４＋、ｍに篩分
けして溶射用複合粉末を得た。
末を得た。実施例中１．２．３．４は焼結粉末に合金粉
末をまぶしたもの。５及び６は焼結粉末と合金粉末を混
合して造粒した例である。／くイングーとしてはフェノ
ール樹脂を５重量％使用した。造粒装置としては振動式
ミキサーを使用し、造粒時間は１時間としだ造粒後１５
０℃で２時間乾燥したのち、１０〜５Ｊ４＋、ｍに篩分
けして溶射用複合粉末を得た。
次に、この粉末を溶射ガン（プラズマゲイン社製５Ｇ−
１００型）により（アルゴン３０＋ヘリウム１５）文ｉ
ｔ／分、出力３１ＫＷにてステンレス鋼板上に溶射し、
厚さ ０．３ｍｍの溶射被覆を得た。この溶１１４被覆
に対してプラストマシン（不二製作所製ＦＤＫ−２型）
を用いてプラストエロージ目ン試験を行なった。試験条
件はプラストノズル系１１＋＋ｍφ、プラスト距＄ １
００ｍｍ、圧縮空気圧４ ｋｇ ／ ｃ ｍ’、ノズル
角３０°、ブラスト時間ｌＯ秒、ブラスト材は昭和電工
製Ａ−４０型アルミナ粒（粒度３２〜θ０メツシユ）ま
た、上記試験ｆ＆の試片を研磨後ビッカース硬度（硬度
計は島律製−１イクロビツカース硬度ａｔ ）を前爪５
００ ｇにて実施した。
１００型）により（アルゴン３０＋ヘリウム１５）文ｉ
ｔ／分、出力３１ＫＷにてステンレス鋼板上に溶射し、
厚さ ０．３ｍｍの溶射被覆を得た。この溶１１４被覆
に対してプラストマシン（不二製作所製ＦＤＫ−２型）
を用いてプラストエロージ目ン試験を行なった。試験条
件はプラストノズル系１１＋＋ｍφ、プラスト距＄ １
００ｍｍ、圧縮空気圧４ ｋｇ ／ ｃ ｍ’、ノズル
角３０°、ブラスト時間ｌＯ秒、ブラスト材は昭和電工
製Ａ−４０型アルミナ粒（粒度３２〜θ０メツシユ）ま
た、上記試験ｆ＆の試片を研磨後ビッカース硬度（硬度
計は島律製−１イクロビツカース硬度ａｔ ）を前爪５
００ ｇにて実施した。
試験結果を表２に一括表示した。
比較のため、表１に示すとおり、ｙｒ系焼結粉末と合金
粉末との混合粉末を溶射した場合、およびＷＣ系焼結粉
末単独で溶射した場合についてもにプラストエロージョ
ンテストと測定を実施した。これらの結果を表２に１３
１記する。
粉末との混合粉末を溶射した場合、およびＷＣ系焼結粉
末単独で溶射した場合についてもにプラストエロージョ
ンテストと測定を実施した。これらの結果を表２に１３
１記する。
（以下余白）
表−２
結果から明らかなとおり、本発明による複合粉末を使用
した溶射皮膜は、従来の溶射材料を使用したものに比べ
、硬くて耐プラストエロージヨン性に優れていることが
わかる。この溶射皮膜は耐アブレシブ摩耗性にすぐれた
ものである。
した溶射皮膜は、従来の溶射材料を使用したものに比べ
、硬くて耐プラストエロージヨン性に優れていることが
わかる。この溶射皮膜は耐アブレシブ摩耗性にすぐれた
ものである。
第１図と第２図は未発りＪの複合粉末粒子の形態の例を
示す説明図。 第３図は第１図に示す複合粉末を使用した溶射の状態を
示す説明図。 特１ｉ′１出願人 昭和電工株式会社 代 理 人 弁理士 菊地精−
示す説明図。 第３図は第１図に示す複合粉末を使用した溶射の状態を
示す説明図。 特１ｉ′１出願人 昭和電工株式会社 代 理 人 弁理士 菊地精−
Claims (1)
- コメヘル）・および／またはニッケルが４〜２５重ノ、
１％、残部がタングステンカーバイドから成る焼結粉末
と、コバルトおよび／またはニツケルノ、（合金粉末と
から成り、前記タングステンカーバイドを含む焼結粉末
が全体の４０〜９０重量％を、ＩＩめることを特徴とす
る溶剤用複合粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210903A JPS60103169A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 溶射用複合粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58210903A JPS60103169A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 溶射用複合粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103169A true JPS60103169A (ja) | 1985-06-07 |
Family
ID=16596977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58210903A Pending JPS60103169A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 溶射用複合粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103169A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1983
- 1983-11-11 JP JP58210903A patent/JPS60103169A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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