JPS6058691B2 - 耐摩耗性複合部材 - Google Patents
耐摩耗性複合部材Info
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- JPS6058691B2 JPS6058691B2 JP141180A JP141180A JPS6058691B2 JP S6058691 B2 JPS6058691 B2 JP S6058691B2 JP 141180 A JP141180 A JP 141180A JP 141180 A JP141180 A JP 141180A JP S6058691 B2 JPS6058691 B2 JP S6058691B2
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- copper
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えば土木および建設用機械の構造部品、
すなわち岩石、砂、泥石、セメント、アスファルトなど
に接するなどの、摩滅を生じやすい環境におかれる部品
などに接合して使用するのに適した耐摩耗性複合部材に
関するものてある。
すなわち岩石、砂、泥石、セメント、アスファルトなど
に接するなどの、摩滅を生じやすい環境におかれる部品
などに接合して使用するのに適した耐摩耗性複合部材に
関するものてある。
従来、土木建設用機械、たとえば、ブルドーザー、ショ
ベルカーなどのショベルの刃先は摩耗がはげしいため、
その防止策として、主として鉄鋼材料で構成されている
これら部品の先端部に、超硬材料を銀ろう付けしたり、
あるいはステライト等の耐摩合金を肉感したりして使用
している。この中で、Ｃｏの結合相と、炭化タングステ
ンの分散相とで構成された焼結超硬材料は、岩石、砂、
泥石、セメント、アスファルト等に対してすぐれた耐摩
耗性を示すものであり、上記土木建設機械部品の保護部
材として最適なものであるが、この超硬材料は前述のよ
うに土木建設機械部品先端部に銀ろう付けされて使用さ
れるものであるため、その接合部が、使用中にしばしは
破損し超硬材料が上記部品から脱落することから、その
良好な耐摩耗性を活用することができない場合が多々生
じていた。一方、ステライト等の耐摩耗性合金を肉感し
た場合においては、この肉盛層は上記部品との接合強度
がすぐれているものの、岩石、砂、泥石、セメントそし
てアスファルト等に対する耐摩耗性の点で超硬材料に数
段劣るため、結局、該部品先端部の摩耗寿命としては、
両者とも似たようなものとなつている。そのうえ、銀ろ
う付けや肉感溶接作業は、土木建設現場で簡単に施行す
ることが困難であり、そのため、部品を機械本体からは
すしたり、あるいは機械自体を溶接工場に持ち込んで接
合しなければならず、非常に不都合が多かつた。本発明
者等は、上述のような観点から、岩石、砂、泥石、セメ
ント、およびアスファルト等に対して、その耐摩耗性が
ステライトよりもすぐれ、かつ耐摩耗性が要求される部
品への接合に際して、強固な接合強度が得られ、さらに
該部品との”接合が極めて容易である耐摩耗性部材を得
るべく種々研究を行なつた結果、以下に示す知見を得る
に至つたのである。
ベルカーなどのショベルの刃先は摩耗がはげしいため、
その防止策として、主として鉄鋼材料で構成されている
これら部品の先端部に、超硬材料を銀ろう付けしたり、
あるいはステライト等の耐摩合金を肉感したりして使用
している。この中で、Ｃｏの結合相と、炭化タングステ
ンの分散相とで構成された焼結超硬材料は、岩石、砂、
泥石、セメント、アスファルト等に対してすぐれた耐摩
耗性を示すものであり、上記土木建設機械部品の保護部
材として最適なものであるが、この超硬材料は前述のよ
うに土木建設機械部品先端部に銀ろう付けされて使用さ
れるものであるため、その接合部が、使用中にしばしは
破損し超硬材料が上記部品から脱落することから、その
良好な耐摩耗性を活用することができない場合が多々生
じていた。一方、ステライト等の耐摩耗性合金を肉感し
た場合においては、この肉盛層は上記部品との接合強度
がすぐれているものの、岩石、砂、泥石、セメントそし
てアスファルト等に対する耐摩耗性の点で超硬材料に数
段劣るため、結局、該部品先端部の摩耗寿命としては、
両者とも似たようなものとなつている。そのうえ、銀ろ
う付けや肉感溶接作業は、土木建設現場で簡単に施行す
ることが困難であり、そのため、部品を機械本体からは
すしたり、あるいは機械自体を溶接工場に持ち込んで接
合しなければならず、非常に不都合が多かつた。本発明
者等は、上述のような観点から、岩石、砂、泥石、セメ
ント、およびアスファルト等に対して、その耐摩耗性が
ステライトよりもすぐれ、かつ耐摩耗性が要求される部
品への接合に際して、強固な接合強度が得られ、さらに
該部品との”接合が極めて容易である耐摩耗性部材を得
るべく種々研究を行なつた結果、以下に示す知見を得る
に至つたのである。
すなわち、（ａ）セラミック、サーメット、および超硬
材料のうちの１種または２種以上の混合物を銅または銅
合金で固めたもの、すなわち、結合相である銅または銅
合金相中に、セラミック、サーメット、および超硬材料
のうちの１種あるいは２種以上の徴細塊か徴細粒の一方
、あるいは双方が分散相を形成している材料は、岩石，
砂，泥石，セメント，アスファルト等に対して非常にす
ぐれた耐摩耗性を有するものであること。
材料のうちの１種または２種以上の混合物を銅または銅
合金で固めたもの、すなわち、結合相である銅または銅
合金相中に、セラミック、サーメット、および超硬材料
のうちの１種あるいは２種以上の徴細塊か徴細粒の一方
、あるいは双方が分散相を形成している材料は、岩石，
砂，泥石，セメント，アスファルト等に対して非常にす
ぐれた耐摩耗性を有するものであること。
（ｂ）銅および銅合金は、溶融・凝固することにより、
セラミック，サーメット，および超硬材料の微細塊や微
細粒と反応して強固な治金的接合をなすとともに、同様
に溶融・凝固することにより鉄鋼材料とも強固な治金的
接合を生ずること。（ｃ）セラミック，サーメット，超
硬材料のうちの１種以上の微細塊や微細粒を銅または銅
合金によつて結合してなる材料の外側に、鉄鋼材料を治
金的に接合せしめたものは、該鉄鋼材料を媒介として耐
摩耗性を必要とする部品等と容易に溶接接合を行なうこ
とができること。
セラミック，サーメット，および超硬材料の微細塊や微
細粒と反応して強固な治金的接合をなすとともに、同様
に溶融・凝固することにより鉄鋼材料とも強固な治金的
接合を生ずること。（ｃ）セラミック，サーメット，超
硬材料のうちの１種以上の微細塊や微細粒を銅または銅
合金によつて結合してなる材料の外側に、鉄鋼材料を治
金的に接合せしめたものは、該鉄鋼材料を媒介として耐
摩耗性を必要とする部品等と容易に溶接接合を行なうこ
とができること。
したがつて、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、耐摩耗性部材を、結合相である銅または銅合金
相中に、セラミック，サーメット，および超硬材料のう
ちの１種または２種以上の微細塊または微細粒の一方あ
るいは双方が分散した組織を有する内層部と、これに治
金的に接合して一体化した鉄鋼材料の外層部とによつて
構成することにより、岩石，砂，泥石，セメント、およ
びアスファルト等に対して極めてすぐれた耐摩耗性を示
すとともに、例えば土木機械部品等への−溶接接合をき
わめて容易に行なえるようにした点に特徴を有するもの
である。
もので、耐摩耗性部材を、結合相である銅または銅合金
相中に、セラミック，サーメット，および超硬材料のう
ちの１種または２種以上の微細塊または微細粒の一方あ
るいは双方が分散した組織を有する内層部と、これに治
金的に接合して一体化した鉄鋼材料の外層部とによつて
構成することにより、岩石，砂，泥石，セメント、およ
びアスファルト等に対して極めてすぐれた耐摩耗性を示
すとともに、例えば土木機械部品等への−溶接接合をき
わめて容易に行なえるようにした点に特徴を有するもの
である。
第１図は、この発明の耐摩耗性複合部材を模式的に示し
た斜視図であつて、結合相である銅または銅合金１の相
中に、粉砕したセラミック，サー！メツト，超硬材料の
いずれか１種，またはこれらの２種以上の混合物の微細
塊あるいは微細粒で構成された分散粒２が分散し、しか
もこれらの分散粒２は結合相の銅または銅合金１と治金
的に接合されており、さらにその外側を鋼製角バイブ３
が３取り囲み、しかも、この鋼製角バイブ３も銅または
銅合金１と治金的に強固に接合している状態を示すもの
である。
た斜視図であつて、結合相である銅または銅合金１の相
中に、粉砕したセラミック，サー！メツト，超硬材料の
いずれか１種，またはこれらの２種以上の混合物の微細
塊あるいは微細粒で構成された分散粒２が分散し、しか
もこれらの分散粒２は結合相の銅または銅合金１と治金
的に接合されており、さらにその外側を鋼製角バイブ３
が３取り囲み、しかも、この鋼製角バイブ３も銅または
銅合金１と治金的に強固に接合している状態を示すもの
である。
なお、この発明の耐摩耗性複合部材は、公知の種々の方
法で製造することができる。
法で製造することができる。
すなわち、４例えば、まず、任意の形状をした鋼管を用
意し、この鋼管内に、粉砕したセラミック，サーメット
，および超硬材料のうちの１種または２種以上と、銅ま
たは銅合金粉末との混合物を充填封入し、ついで、これ
を銅または銅合金の溶融する所定温度に加熱し、所定時
間保持して、銅および銅合金を分散粒ならびに鋼管の接
触面と反応せしめて治金的に接合させ、最終的に冷却凝
固させることによつて製造することができる。上述の説
明からも明らかなように、銅および銅合金は、分散粒を
鋳ぐるんで鋼管内に分散させ、かつ、鋼管とも接合する
というバインダーの役目を果しており、一種のろう材と
みなすこともできノる。
意し、この鋼管内に、粉砕したセラミック，サーメット
，および超硬材料のうちの１種または２種以上と、銅ま
たは銅合金粉末との混合物を充填封入し、ついで、これ
を銅または銅合金の溶融する所定温度に加熱し、所定時
間保持して、銅および銅合金を分散粒ならびに鋼管の接
触面と反応せしめて治金的に接合させ、最終的に冷却凝
固させることによつて製造することができる。上述の説
明からも明らかなように、銅および銅合金は、分散粒を
鋳ぐるんで鋼管内に分散させ、かつ、鋼管とも接合する
というバインダーの役目を果しており、一種のろう材と
みなすこともできノる。
したがつて、鋼管ならびにセラミック，サーメット，超
硬材料との接合強度を高め、かつ、溶融・凝固が低温で
行なわれるためには、バインダーてあるろう材は、純銅
よりも銅合金の方が好ましいといえる。また、外層部の
鉄鋼材料（鋼管）は、この発明の複合部材の形状を決定
するとともに、複合部材を例えば耐摩耗性を必要とする
土木建設用機械部品等に溶接できるようにする役目を有
している。
硬材料との接合強度を高め、かつ、溶融・凝固が低温で
行なわれるためには、バインダーてあるろう材は、純銅
よりも銅合金の方が好ましいといえる。また、外層部の
鉄鋼材料（鋼管）は、この発明の複合部材の形状を決定
するとともに、複合部材を例えば耐摩耗性を必要とする
土木建設用機械部品等に溶接できるようにする役目を有
している。
すなわち、土木建設用機械等は通常鉄鋼材料で構成され
ているので、該機械部品と複合部材外層部の接合は、電
気溶接で容易にできるのである。そして、通常の溶接電
源の無い場合であつても、発電機を備えた移動用溶接装
置で十分に溶接が可能であるために、辺ぴな地域におい
ても土木建設機械等に容易に取り付けることができるの
である。したがつて、この発明の複合部材は、任意の時
間に、任意の場所で、機械部品等に強固に接合すること
ができるものである。外層部の形状は任意でよいが、溶
接を考慮するときは角バイブ状であるのが望ましく、そ
の外層部の肉厚は、電気溶接が可能な１．０Ｔｆｆｍ以
上であることが望ましい。この発明の耐摩耗性複合部材
は、使用中に、外層部の鉄鋼材料がます摩耗して、内部
より、ろう材たる銅または銅合金で固められたセラミッ
ク，サーメット，および超硬材料が露出してくることに
より、耐摩耗性が有効に働くようになるのである。かか
る複合部材の摩耗寿命は、分散粒および鉄鋼材料とろう
材たる銅および銅合金との接合強度に影響されるので、
分散粒子とろう材の材質の組合せによつても大きく左右
されるのはもちろんのことである。ついで、この発明の
複合部材を実施例により比較例と対比しながら説明する
。
ているので、該機械部品と複合部材外層部の接合は、電
気溶接で容易にできるのである。そして、通常の溶接電
源の無い場合であつても、発電機を備えた移動用溶接装
置で十分に溶接が可能であるために、辺ぴな地域におい
ても土木建設機械等に容易に取り付けることができるの
である。したがつて、この発明の複合部材は、任意の時
間に、任意の場所で、機械部品等に強固に接合すること
ができるものである。外層部の形状は任意でよいが、溶
接を考慮するときは角バイブ状であるのが望ましく、そ
の外層部の肉厚は、電気溶接が可能な１．０Ｔｆｆｍ以
上であることが望ましい。この発明の耐摩耗性複合部材
は、使用中に、外層部の鉄鋼材料がます摩耗して、内部
より、ろう材たる銅または銅合金で固められたセラミッ
ク，サーメット，および超硬材料が露出してくることに
より、耐摩耗性が有効に働くようになるのである。かか
る複合部材の摩耗寿命は、分散粒および鉄鋼材料とろう
材たる銅および銅合金との接合強度に影響されるので、
分散粒子とろう材の材質の組合せによつても大きく左右
されるのはもちろんのことである。ついで、この発明の
複合部材を実施例により比較例と対比しながら説明する
。
実施例
ブルドーザのショベルの先端に、第２図に示すように、
比較品たる従来部材と、この発明の耐摩耗性複合部材を
接合し、ショベルをアスファルトに押し付けながら、ア
スファルト道路を走行する試験を行なつた。
比較品たる従来部材と、この発明の耐摩耗性複合部材を
接合し、ショベルをアスファルトに押し付けながら、ア
スファルト道路を走行する試験を行なつた。
なお、第２図ａは、ショベル刃先４にステライトの肉盛
５を施したもの、第２図ｂは、ショベル刃先４に炭化タ
ングステン系の超硬材料６を銀ろう付けしたものを示し
、７は銀ろう付け部である。
５を施したもの、第２図ｂは、ショベル刃先４に炭化タ
ングステン系の超硬材料６を銀ろう付けしたものを示し
、７は銀ろう付け部である。
第２図ｃは、ショベル刃先４に、この発明の耐摩耗性複
合部材８をアーク溶接したものを示し、９はそのアーク
溶接部である。また、肉盛５および超硬材料６の寸法を
横２５０Ｔｗｔ×縦３８顛×厚さ１３ｍｍとし、一方、
この発明の複合部材８の寸法は鋼管肉厚を考慮して、横
２５０ＴｆｒＩｎ×縦３８瓢×厚さ１３Ｔｎ！ｎとした
。ブルドーザの走行速度は２０−／時であり、アスファ
ルトへのショベルの押し付け力は５ｋｇ／Ｃ７ｌ！とし
た。
合部材８をアーク溶接したものを示し、９はそのアーク
溶接部である。また、肉盛５および超硬材料６の寸法を
横２５０Ｔｗｔ×縦３８顛×厚さ１３ｍｍとし、一方、
この発明の複合部材８の寸法は鋼管肉厚を考慮して、横
２５０ＴｆｒＩｎ×縦３８瓢×厚さ１３Ｔｎ！ｎとした
。ブルドーザの走行速度は２０−／時であり、アスファ
ルトへのショベルの押し付け力は５ｋｇ／Ｃ７ｌ！とし
た。
この試験では、第１表に示される各種の部材について試
験時間に対する摩耗量を測定した。
験時間に対する摩耗量を測定した。
なお、試験は断続的に行ない、試験中、温度上昇を防止
するために、刃先部に一定量の水を散布した。この試験
結果を第１表に合せて示した。第１表に示されるように
、ステライト肉盛および超硬材料は約６叫間程度で全量
摩滅あるいは脱落により寿命に達してしまつたのに対し
て、本発明複合部材はいずれも９叫間以上の使用寿命を
示し、特に本発明複合部材３においては、１３時間の使
用寿命を示すものであつた。また、本発明複合部材はス
テライト肉盛にほぼ相当する耐摩耗性を示すものである
。
するために、刃先部に一定量の水を散布した。この試験
結果を第１表に合せて示した。第１表に示されるように
、ステライト肉盛および超硬材料は約６叫間程度で全量
摩滅あるいは脱落により寿命に達してしまつたのに対し
て、本発明複合部材はいずれも９叫間以上の使用寿命を
示し、特に本発明複合部材３においては、１３時間の使
用寿命を示すものであつた。また、本発明複合部材はス
テライト肉盛にほぼ相当する耐摩耗性を示すものである
。
上述のように、この発明の複合部材は、岩石，砂，泥石
，セメント，およびアスファルト等に対してすぐれた耐
摩耗性を示し、かつ外層部が鉄銅材料で構成されている
ので、耐摩耗性を必要とする部品（多くの場合鉄鋼材料
で製造されている）への接合が容易であると共に、強固
な接合強度を確保することができ、したがつて、例えば
土木建設機械等の構造部品に接合して使用した場合には
著しく長期に亘る使用が可能となり、しかもその交換も
容易に行なえるので、その使用寿命のさらに一段の延命
化をはかることができるなど工業上有用な効果をもたら
すものである。
，セメント，およびアスファルト等に対してすぐれた耐
摩耗性を示し、かつ外層部が鉄銅材料で構成されている
ので、耐摩耗性を必要とする部品（多くの場合鉄鋼材料
で製造されている）への接合が容易であると共に、強固
な接合強度を確保することができ、したがつて、例えば
土木建設機械等の構造部品に接合して使用した場合には
著しく長期に亘る使用が可能となり、しかもその交換も
容易に行なえるので、その使用寿命のさらに一段の延命
化をはかることができるなど工業上有用な効果をもたら
すものである。
第１図はこの発明の複合部材を模式的にＪ斜視図、第２
図ａ−ｃはブルドーザのショー先に各種部材を接合した
状態を示す概略レる。 図面において、１・・・・・・銅または銅合金、２・・
・・・・分散粒、３・・・・鋼製角バイブ、４・・・・
・・ショベル刃先、５・・・・・・ステライト肉盛、６
・・・・・・超硬材料、７・・・・・・銀ろう付け部、
８・・・・・・本発明複合部材、９・・・・・・アーク
溶接５部。
図ａ−ｃはブルドーザのショー先に各種部材を接合した
状態を示す概略レる。 図面において、１・・・・・・銅または銅合金、２・・
・・・・分散粒、３・・・・鋼製角バイブ、４・・・・
・・ショベル刃先、５・・・・・・ステライト肉盛、６
・・・・・・超硬材料、７・・・・・・銀ろう付け部、
８・・・・・・本発明複合部材、９・・・・・・アーク
溶接５部。
Claims (1)
- １ 銅または銅合金からなる結合相と、セラミック、サ
ーメット、および超硬材料の徴細塊および徴細粒のうち
の１種または２種以上からなる分散相とで構成された内
層部、およびこれと冶金的に接合して一体化した鉄鋼材
料からなる外層部の２層構造を有することを特徴とする
耐摩耗性複合部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141180A JPS6058691B2 (ja) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | 耐摩耗性複合部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141180A JPS6058691B2 (ja) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | 耐摩耗性複合部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5699662A JPS5699662A (en) | 1981-08-11 |
| JPS6058691B2 true JPS6058691B2 (ja) | 1985-12-21 |
Family
ID=11500736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP141180A Expired JPS6058691B2 (ja) | 1980-01-11 | 1980-01-11 | 耐摩耗性複合部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058691B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101286A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-13 | Fujita Corp | 岩盤またはコンクリートの破砕方法及び装置 |
| JPH04247192A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-03 | Fujita Corp | 岩盤またはコンクリートの破砕装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6094347A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-27 | 三井アルミニウム工業株式会社 | 積層複合材料とその製造方法 |
| JPH0285336A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-03-26 | Nippon Steel Corp | ビルドアップ耐熱形鋼の製造方法 |
| JPH0270572A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Ueda Brake Kk | 磁気浮上式高速走行体の制動装置 |
-
1980
- 1980-01-11 JP JP141180A patent/JPS6058691B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101286A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-13 | Fujita Corp | 岩盤またはコンクリートの破砕方法及び装置 |
| JPH04247192A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-03 | Fujita Corp | 岩盤またはコンクリートの破砕装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5699662A (en) | 1981-08-11 |
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