JPS6092061A - 耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法 - Google Patents
耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法Info
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- JPS6092061A JPS6092061A JP19972083A JP19972083A JPS6092061A JP S6092061 A JPS6092061 A JP S6092061A JP 19972083 A JP19972083 A JP 19972083A JP 19972083 A JP19972083 A JP 19972083A JP S6092061 A JPS6092061 A JP S6092061A
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- resistant particles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は靭性に優れた金属基材の表面に耐摩耗性表層が
一体化された耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法に
関するも９である。
一体化された耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法に
関するも９である。
（従来技ＷＩ）
一般的に耐摩粍性と靭性とは相反する性質であるため、
両性質に優れた材質は未だ開発されておらず、耐摩粍性
に優れている利賀たとえば高クロム白ＣＪ鉄は靭性が著
しく劣っている。耐摩耗性を要求される部品は耐摩耗性
とともに靭性をも要求されるが、耐摩耗性が必要上され
るのけ他の部品と摺動または擦動する摩耗面のみである
場合が多い。そのため摩耗面を耐摩耗性に優れた材質と
し、その他を靭性に優れた材質とする耐摩耗性と靭性に
優れた複合材の製造法が今までに多く提案されてきた。
両性質に優れた材質は未だ開発されておらず、耐摩粍性
に優れている利賀たとえば高クロム白ＣＪ鉄は靭性が著
しく劣っている。耐摩耗性を要求される部品は耐摩耗性
とともに靭性をも要求されるが、耐摩耗性が必要上され
るのけ他の部品と摺動または擦動する摩耗面のみである
場合が多い。そのため摩耗面を耐摩耗性に優れた材質と
し、その他を靭性に優れた材質とする耐摩耗性と靭性に
優れた複合材の製造法が今までに多く提案されてきた。
これらの方法には鋳包み法や高圧で溶融金属を浸透させ
る方法や異種の溶融金属を注湯する方法或いは接着剤そ
の他で接着させる方法などがある。これらの方法は使用
できる材質ならびに形状的に制約があり、耐摩耗性と靭
性の両性質において十分満足できる複合材を可能とする
までには至っていない。また、いずれの方法もその製造
方法に起因する欠点が未解決のままとなっている。たと
えば、鋳包み法は異種金属の収縮差により、紡包み部近
傍に大きな残留応力を発生し使用中に破損を起し易い。
る方法や異種の溶融金属を注湯する方法或いは接着剤そ
の他で接着させる方法などがある。これらの方法は使用
できる材質ならびに形状的に制約があり、耐摩耗性と靭
性の両性質において十分満足できる複合材を可能とする
までには至っていない。また、いずれの方法もその製造
方法に起因する欠点が未解決のままとなっている。たと
えば、鋳包み法は異種金属の収縮差により、紡包み部近
傍に大きな残留応力を発生し使用中に破損を起し易い。
高圧で溶融金４を浸透させる方法では高価な設備を必要
とし、しかも、多種少量生産には不向きである。また、
同−鋳型内に異種の溶融金属を注湯する方法は、０遣方
案が複雑になること、々らびに厳しい注湯時の温度管理
が必要になるため、極く限られた形状の部品の鋳造にし
か実施することができない。
とし、しかも、多種少量生産には不向きである。また、
同−鋳型内に異種の溶融金属を注湯する方法は、０遣方
案が複雑になること、々らびに厳しい注湯時の温度管理
が必要になるため、極く限られた形状の部品の鋳造にし
か実施することができない。
（発明の目的）
本発明は以上のような事情に鑑みて完成されたもので、
従来の技術で達成し得なかった難点を解決し、しかも、
耐摩耗性、靭性に優れた部品を比較的簡単に鋳造できる
耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法を目的として完
成されたものである（発明の構成） 本発明はＬ下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐
摩耗性粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に
加えられる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金属
溶湯を注湯して該金属溶湯を前記吸引圧により耐摩耗性
粒子相互間に浸透させて靭性に優れた金属基材の表面に
前記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表層が一体
化された複合材を鋳造することを特徴とする第１の発明
と、上下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐摩耗
性粒子と注湯される金属溶湯により溶融される自溶性の
金属粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に加
えられる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金属溶
湯を注湯して該金属粒子を溶融させるとともに前記吸引
圧により耐摩耗性粒子相互間に浸透させて全屈基材の表
面に０１１記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表
層が一体化された耐摩耗性複合材を鋳造することを特徴
とする第２の発明とよりなるものである。
従来の技術で達成し得なかった難点を解決し、しかも、
耐摩耗性、靭性に優れた部品を比較的簡単に鋳造できる
耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法を目的として完
成されたものである（発明の構成） 本発明はＬ下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐
摩耗性粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に
加えられる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金属
溶湯を注湯して該金属溶湯を前記吸引圧により耐摩耗性
粒子相互間に浸透させて靭性に優れた金属基材の表面に
前記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表層が一体
化された複合材を鋳造することを特徴とする第１の発明
と、上下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐摩耗
性粒子と注湯される金属溶湯により溶融される自溶性の
金属粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に加
えられる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金属溶
湯を注湯して該金属粒子を溶融させるとともに前記吸引
圧により耐摩耗性粒子相互間に浸透させて全屈基材の表
面に０１１記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表
層が一体化された耐摩耗性複合材を鋳造することを特徴
とする第２の発明とよりなるものである。
本発明において上下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ
面に層状にセットしておく耐摩耗性粒子としては耐摩耗
性に優れた金属粒子や中ラミックス粒子をＩＰ独で或い
は両者を混合して使用するもので、先ず、キャビテイ面
に吸引圧が加えられるように真空ポンプ等の減圧監と接
続された吸引器（１）が埋設された第１図、第２図に示
すような下型（２ａ）、（２ｂ）或いは第３図に示すよ
うな減圧造型法に用いられる下型（２０）のキャビディ
面に所要の厚さとなるよう耐摩耗性粒子を層状にセット
して耐摩耗性粒子よりなる層（３）を形成するこの場合
、後に注湯される金属溶湯の溶湯熱で容易に溶用ｊされ
る自溶性の金属粒子（４）を第１図、第３図に示すよう
に耐摩耗性粒子よりなる層（３）の表面より該耐摩耗性
粒子相互間に介入されるように薄層状にセットしたり予
め耐摩耗性・粒子の層（３）中に混在させておくことも
できる。次いで、前記耐ＩＦ ｉ’ｌｊ性粒子よりなる
層（３）の表面に吸引圧が有効に作用するよう必要に応
じプラスチックスフィルム（５）を被装し、該下型（，
２Ｂ） 、（，２ｂ） 、（，２（１）の開口には吸引
作用が働くようにした上型（にａ）、（乙ｂ） 、（１
，Ｑ）を型合ぜし、上下一対の鋳型内を減圧してキャビ
テイ面に吸引圧を加えて耐摩耗性粒子よりなるＷｔ （
３）をキャビテイ面に吸引保持させ、この状態で湯口（
７）から金属溶湯を注湯してブラスチックスフィｌレム
（５） ヲｍ ａ気化させたうえ吸引圧が加えられてい
る耐摩耗性れＬ子よりなる層（３）に接触させ、金属溶
湯が前記吸引圧により耐摩耗性粒子相互間に浸透するか
自溶性の金属粒子（４）を金属溶湯の熱や凝固潜熱によ
り溶融させてこれを耐摩耗性粒子相互間に浸透させる。
面に層状にセットしておく耐摩耗性粒子としては耐摩耗
性に優れた金属粒子や中ラミックス粒子をＩＰ独で或い
は両者を混合して使用するもので、先ず、キャビテイ面
に吸引圧が加えられるように真空ポンプ等の減圧監と接
続された吸引器（１）が埋設された第１図、第２図に示
すような下型（２ａ）、（２ｂ）或いは第３図に示すよ
うな減圧造型法に用いられる下型（２０）のキャビディ
面に所要の厚さとなるよう耐摩耗性粒子を層状にセット
して耐摩耗性粒子よりなる層（３）を形成するこの場合
、後に注湯される金属溶湯の溶湯熱で容易に溶用ｊされ
る自溶性の金属粒子（４）を第１図、第３図に示すよう
に耐摩耗性粒子よりなる層（３）の表面より該耐摩耗性
粒子相互間に介入されるように薄層状にセットしたり予
め耐摩耗性・粒子の層（３）中に混在させておくことも
できる。次いで、前記耐ＩＦ ｉ’ｌｊ性粒子よりなる
層（３）の表面に吸引圧が有効に作用するよう必要に応
じプラスチックスフィルム（５）を被装し、該下型（，
２Ｂ） 、（，２ｂ） 、（，２（１）の開口には吸引
作用が働くようにした上型（にａ）、（乙ｂ） 、（１
，Ｑ）を型合ぜし、上下一対の鋳型内を減圧してキャビ
テイ面に吸引圧を加えて耐摩耗性粒子よりなるＷｔ （
３）をキャビテイ面に吸引保持させ、この状態で湯口（
７）から金属溶湯を注湯してブラスチックスフィｌレム
（５） ヲｍ ａ気化させたうえ吸引圧が加えられてい
る耐摩耗性れＬ子よりなる層（３）に接触させ、金属溶
湯が前記吸引圧により耐摩耗性粒子相互間に浸透するか
自溶性の金属粒子（４）を金属溶湯の熱や凝固潜熱によ
り溶融させてこれを耐摩耗性粒子相互間に浸透させる。
なお、後者の場合は自溶性の金属粒子（４）の溶融金属
とともに金属溶湯の一部が耐摩耗性粒子相互間に浸透す
る場合もある。そして、これらが冷却すると金属溶湯が
硬化して金属左利となるとともに耐摩耗性粒子を強固に
一体化し、第を図、１５図、第を図に倍率ＩＱ倍の顕微
鏡写真で示す金属組織のような、靭性に優れた金４基材
の表面に前記耐Ｉｌ！耗性粒子と金属上よりなる耐摩耗
性表層が一体化された複合相が得られることとなる。
とともに金属溶湯の一部が耐摩耗性粒子相互間に浸透す
る場合もある。そして、これらが冷却すると金属溶湯が
硬化して金属左利となるとともに耐摩耗性粒子を強固に
一体化し、第を図、１５図、第を図に倍率ＩＱ倍の顕微
鏡写真で示す金属組織のような、靭性に優れた金４基材
の表面に前記耐Ｉｌ！耗性粒子と金属上よりなる耐摩耗
性表層が一体化された複合相が得られることとなる。
実施例／
第１図に示す鋳型を用いて粒径２０００ｔｕｎがら３０
００ｐｍの２７％クロム鋳鉄粒子と粒径約ＳＯｐｍの／
７％Ｏｒ、９％Ｆｅ、ｌＩ％Ｓｉ、３．５％Ｂ、／、０
％Ｃ１残部Ｎｉの合金粒子からなる層を下型のキャビテ
イ面にセットしたのち高マンガン鋼の溶湯を注湯して鋳
造品を造り、これに１０００°Ｃかも強制空冷の熱処理
を行った。これをアルミナ粒Ｂ”Ｉ／。
００ｐｍの２７％クロム鋳鉄粒子と粒径約ＳＯｐｍの／
７％Ｏｒ、９％Ｆｅ、ｌＩ％Ｓｉ、３．５％Ｂ、／、０
％Ｃ１残部Ｎｉの合金粒子からなる層を下型のキャビテ
イ面にセットしたのち高マンガン鋼の溶湯を注湯して鋳
造品を造り、これに１０００°Ｃかも強制空冷の熱処理
を行った。これをアルミナ粒Ｂ”Ｉ／。
のエンドレス研摩ベルトで荷重、？／ざ”ｃａ ’ ヘ
ルド周ｍ ｇ ”／−の多件で、高マンガン鋼、２７％
クロム鋳鉄および実施例試料の耐摩耗性の比較調査を行
った結果は表／の通りであった。
ルド周ｍ ｇ ”／−の多件で、高マンガン鋼、２７％
クロム鋳鉄および実施例試料の耐摩耗性の比較調査を行
った結果は表／の通りであった。
表／
実施例２
第２図に示す鋳型を用いて粒径Ｓ００μｍから１０００
μｍの２７％クロム鋳鉄粒子の層を下型のキャビテイ面
にセットしたのち高マンガン鋼の溶湯を注湯して鋳造品
を造り、これに１０００°Ｃから強制空冷の熱処理を行
った。これをアルミナ粒度＃弘０のエンドレス研摩ベル
トで荷重２／ざ’ｃＡ、ベルト周速ｇ−の条件で高マン
ガン鋼、２７％りｒ１ムｆｉＯ鉄および実施例試料の耐
摩耗性の比較調査を行った結果は表２の通りであった。
μｍの２７％クロム鋳鉄粒子の層を下型のキャビテイ面
にセットしたのち高マンガン鋼の溶湯を注湯して鋳造品
を造り、これに１０００°Ｃから強制空冷の熱処理を行
った。これをアルミナ粒度＃弘０のエンドレス研摩ベル
トで荷重２／ざ’ｃＡ、ベルト周速ｇ−の条件で高マン
ガン鋼、２７％りｒ１ムｆｉＯ鉄および実施例試料の耐
摩耗性の比較調査を行った結果は表２の通りであった。
表２
実施例３
第３図に示す鋳型を用いて粒径約ＳＯμ＋ｎのアルミナ
粒子と粒径約５０μｍの１７％Ｏｒ、ｌＩ−％に’ｅ１
１７％８１．３５％Ｂ、／、０％Ｃ１残部Ｎｉの合金粒
子からなる層を下型のキャビテイ面にセットしたのち該
鋳型内に高マンガン鋼の溶湯を注湯し、減圧造型法によ
り鋳造品をつくった。ノズル径乙１１３ｔｑｍ、投射圧
３ ’Ｖｄ 、投射角ｌｊで５号珪砂を投射イｆｌとし
て用いたエヤープラストにより高マンガン鋼、２７％ク
ロム鋳鉄および実施例の試料の耐摩耗性の比較調査をし
たところ表３の通りであった。
粒子と粒径約５０μｍの１７％Ｏｒ、ｌＩ−％に’ｅ１
１７％８１．３５％Ｂ、／、０％Ｃ１残部Ｎｉの合金粒
子からなる層を下型のキャビテイ面にセットしたのち該
鋳型内に高マンガン鋼の溶湯を注湯し、減圧造型法によ
り鋳造品をつくった。ノズル径乙１１３ｔｑｍ、投射圧
３ ’Ｖｄ 、投射角ｌｊで５号珪砂を投射イｆｌとし
て用いたエヤープラストにより高マンガン鋼、２７％ク
ロム鋳鉄および実施例の試料の耐摩耗性の比較調査をし
たところ表３の通りであった。
表３
（発明の効果）
本発明は前記説明から明らかなように、従来耐摩耗性と
靭性の両性質に優れた材質を得ることは困ｗ１きされて
いて製造方法に起因する欠点のないものが得られていな
かった耐摩耗性複合材を比較的簡単に鋳造できるように
したもので、鋳造品の金属晶相の表面に耐摩耗性粒子と
金属とよりなる耐摩耗性表層を一体化したから、実施例
の摩耗量の値から判るように耐摩耗性に優れ、また、耐
摩耗性粒子と鋳造金属より低融点の金属粒子とよりなる
層を設けた後に溶融金属を注湯したものにおいては、耐
摩耗性粒子の間に合金が溶融浸透しているから、異種全
屈との収縮差による残留応力の発生がなくなるうえに耐
摩耗性粒子との接着性もよりよいものになる。さらに、
吸引圧をキャビテイ面に加えなから鋳造をしているから
、耐摩耗性粒子相互間の間隙に低融点の合金または鋳造
金属が浸透しやすいうえに耐摩耗性粒子等の層が鋳造金
属中へ遊離混入することも極めて少なく、まプ（、鋳造
の際に耐摩耗性粒子よりなる層の表面に１ラスチツクス
フイルムを被装した場合でもその焼失により発生するカ
スを除去し易い等種々の利点があり、用途の広い耐摩耗
性と靭性に優れた複合相の＠造法として業界の発展に寄
与するところ極めて人なものである。
靭性の両性質に優れた材質を得ることは困ｗ１きされて
いて製造方法に起因する欠点のないものが得られていな
かった耐摩耗性複合材を比較的簡単に鋳造できるように
したもので、鋳造品の金属晶相の表面に耐摩耗性粒子と
金属とよりなる耐摩耗性表層を一体化したから、実施例
の摩耗量の値から判るように耐摩耗性に優れ、また、耐
摩耗性粒子と鋳造金属より低融点の金属粒子とよりなる
層を設けた後に溶融金属を注湯したものにおいては、耐
摩耗性粒子の間に合金が溶融浸透しているから、異種全
屈との収縮差による残留応力の発生がなくなるうえに耐
摩耗性粒子との接着性もよりよいものになる。さらに、
吸引圧をキャビテイ面に加えなから鋳造をしているから
、耐摩耗性粒子相互間の間隙に低融点の合金または鋳造
金属が浸透しやすいうえに耐摩耗性粒子等の層が鋳造金
属中へ遊離混入することも極めて少なく、まプ（、鋳造
の際に耐摩耗性粒子よりなる層の表面に１ラスチツクス
フイルムを被装した場合でもその焼失により発生するカ
スを除去し易い等種々の利点があり、用途の広い耐摩耗
性と靭性に優れた複合相の＠造法として業界の発展に寄
与するところ極めて人なものである。
第１図は本発明の実施例／に使用するｆｌｉＪ型の一部
切欠正面図、第２図は本発明の実施例！に使用する鋳撤
の一部切欠正面図、第３図は本発明の実施例３に使用す
る鋳型の一部切欠正面図、第φ図は実施例１によって鋳
造された複合材の金属組織のＷ４微鏡写真、第Ｓ図は実
施例２によって鋳造された複合材の金属組織の顕微鏡写
真、第１；図は実施例３によって＃造された複合材の金
属組織の顕微鏡写真である。 特許出願人 新東プレーター株式会社 第３図 Ｃ 第４図
切欠正面図、第２図は本発明の実施例！に使用する鋳撤
の一部切欠正面図、第３図は本発明の実施例３に使用す
る鋳型の一部切欠正面図、第φ図は実施例１によって鋳
造された複合材の金属組織のＷ４微鏡写真、第Ｓ図は実
施例２によって鋳造された複合材の金属組織の顕微鏡写
真、第１；図は実施例３によって＃造された複合材の金
属組織の顕微鏡写真である。 特許出願人 新東プレーター株式会社 第３図 Ｃ 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ／、上下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐摩耗
性粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に加え
られる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金属溶湯
を注湯して該金属溶湯を前記吸引［Ｅにより耐摩耗性粒
子相互間に浸透させて靭性に優れた金り基材の表面に前
記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表層が一体化
された衿合材を鋳造することを特徴とする耐摩耗性と靭
性に優れた複合材の製造法。 ２、上下一対の鋳型のうち下型のキャビテイ面に耐摩耗
性粒子と注湯される金属溶湯により溶融される自溶性の
金属粒子を層状にセットしてこれを該キャビテイ面に加
えられる吸引圧により吸引させたのち該鋳型内に金円溶
湯を注湯して該金石粒子を溶融させるとともに前記吸引
圧により耐摩耗性粒子相互間に浸透させて金属基材の表
面に前記耐摩耗性粒子と金属とよりなる耐摩耗性表層が
一体化された耐摩耗性複合材を鋳造することを特徴とす
る耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972083A JPS6092061A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19972083A JPS6092061A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092061A true JPS6092061A (ja) | 1985-05-23 |
| JPH049626B2 JPH049626B2 (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=16412487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19972083A Granted JPS6092061A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 耐摩耗性と靭性に優れた複合材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092061A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62286661A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高硬度粒子の鋳包み方法 |
| US4947924A (en) * | 1987-04-10 | 1990-08-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Metal-ceramic composite and method of producing the same |
| JP2013173189A (ja) * | 2013-06-13 | 2013-09-05 | Tpr Co Ltd | 円筒状摺動部材及びその製造方法 |
| CN103341614A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 重庆罗曼耐磨材料有限公司 | 简便的陶瓷金属复合耐磨件的制备方法 |
| CN103752764A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-04-30 | 柳州市柳港激光科技有限公司 | 具有耐磨金属与陶瓷混合表层的复合铲 |
| KR20200040377A (ko) * | 2018-10-10 | 2020-04-20 | 성보공업주식회사 | 굴착기의 버킷용 투스 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102740760B (zh) | 2010-06-28 | 2015-05-20 | 奥林巴斯医疗株式会社 | 内窥镜装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121735A (ja) * | 1973-03-24 | 1974-11-21 | ||
| JPS6064749A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-13 | Riken Corp | 耐摩耗性表面層を有する鋳造品の製造方法 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP19972083A patent/JPS6092061A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| KR20200040377A (ko) * | 2018-10-10 | 2020-04-20 | 성보공업주식회사 | 굴착기의 버킷용 투스 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH049626B2 (ja) | 1992-02-20 |
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