JPS61170579A - 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法 - Google Patents
鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法Info
- Publication number
- JPS61170579A JPS61170579A JP1221585A JP1221585A JPS61170579A JP S61170579 A JPS61170579 A JP S61170579A JP 1221585 A JP1221585 A JP 1221585A JP 1221585 A JP1221585 A JP 1221585A JP S61170579 A JPS61170579 A JP S61170579A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- alloyed layer
- base material
- metal
- formation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/306—Fe as the principal constituent with C as next major constituent, e.g. cast iron
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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。
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
この発明は鋳鉄基材の少なくとも一部に他の金属を合金
化させて表面合金化層を形成する方法に関するものであ
る。
化させて表面合金化層を形成する方法に関するものであ
る。
従来の技術
近年に至り、鉄等の基材表面を他の金属で被覆した後、
その上からレーザあるいはTIGアーク等の高密度エネ
ルギを照射して前記被覆層およびその下の基材の一部(
所要深さまでの部分)を溶融させて基材金属に被覆層の
金属を合金化させる表面合金化(アロイング)技術が開
発されている。
その上からレーザあるいはTIGアーク等の高密度エネ
ルギを照射して前記被覆層およびその下の基材の一部(
所要深さまでの部分)を溶融させて基材金属に被覆層の
金属を合金化させる表面合金化(アロイング)技術が開
発されている。
この技術によれば、表面の一部のみに合金化によって所
要の特性を与えることができるため、基材全体に要求さ
れる特性と基材の一部に要求される特性とを同時に満足
することができると共に、他の表面被覆形成法、例えば
メッキや溶射等と比較して表面層の基材に対する密着性
が良好になる等の効果が得られる。
要の特性を与えることができるため、基材全体に要求さ
れる特性と基材の一部に要求される特性とを同時に満足
することができると共に、他の表面被覆形成法、例えば
メッキや溶射等と比較して表面層の基材に対する密着性
が良好になる等の効果が得られる。
ところで、自動車等の各種機械部品には鋳鉄が広く使用
されており、こ、の鋳鉄部品にも上述のような表面合金
化技術を適用することが考えられる。
されており、こ、の鋳鉄部品にも上述のような表面合金
化技術を適用することが考えられる。
すなわち鋳鉄部品の一部にNiやCr 、Mg等を合金
化して、表面の耐食性や耐摩耗性を改善することが考え
られる。
化して、表面の耐食性や耐摩耗性を改善することが考え
られる。
発明が解決しようとする問題点
しかし、以上の鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方
法には次のような問題があった。
法には次のような問題があった。
鋳鉄基材の一部および被覆金属を溶融して合金化層を形
成する際、鋳鉄に固溶しているOが鋳鉄中のC(黒鉛)
と反応し、CO2が生成される。
成する際、鋳鉄に固溶しているOが鋳鉄中のC(黒鉛)
と反応し、CO2が生成される。
そのCO2は、鋳鉄と他の金属とによって新たに形成さ
れる合金層から抜けきらずに残存し、その結果ピンホー
ルやブローホールが合金層に形成されてしまう。
れる合金層から抜けきらずに残存し、その結果ピンホー
ルやブローホールが合金層に形成されてしまう。
以上のような問題に対処するための一方策としては、例
えば特公昭51−49573号公報に記載されている方
法を応用することが考えられる。
えば特公昭51−49573号公報に記載されている方
法を応用することが考えられる。
その公報に記載されている方法は、鋳鉄素材の特定表面
を局部的に急速加熱し、再溶融せしめた後急冷してチル
組織を形成するという局部的表面硬化処理を施すにあた
り、鋳鉄素材に予めMQ、A1、Ca等の脱酸剤を添加
しておくというものである。その方法によれば鋳鉄素材
に固溶する酸素はM(1,A1等と反応するため鋳鉄素
材の局部的再溶融時にもCO2の発生に起因するピンホ
ール、ブローホール等が生成されるようなことはないと
いう効果がある。しかし、その方法を鋳鉄基材に対する
表面合金化層の形成方法に応用すると、鋳鉄素材全体に
予め脱酸剤を添加する必要があり、表面合金化層を形成
するために再溶融させない部分にもMlg、AI等の脱
酸剤が含まれるという無駄が生じる。
を局部的に急速加熱し、再溶融せしめた後急冷してチル
組織を形成するという局部的表面硬化処理を施すにあた
り、鋳鉄素材に予めMQ、A1、Ca等の脱酸剤を添加
しておくというものである。その方法によれば鋳鉄素材
に固溶する酸素はM(1,A1等と反応するため鋳鉄素
材の局部的再溶融時にもCO2の発生に起因するピンホ
ール、ブローホール等が生成されるようなことはないと
いう効果がある。しかし、その方法を鋳鉄基材に対する
表面合金化層の形成方法に応用すると、鋳鉄素材全体に
予め脱酸剤を添加する必要があり、表面合金化層を形成
するために再溶融させない部分にもMlg、AI等の脱
酸剤が含まれるという無駄が生じる。
この発明は以上の従来の事情に鑑みてなされたものであ
って、脱酸剤を過剰に用いることなくピンホールやブロ
ーホール等の欠陥を生じさせずに鋳鉄基材に対し表面合
金化層を形成することができる方法を提供することを目
的とするものである。
って、脱酸剤を過剰に用いることなくピンホールやブロ
ーホール等の欠陥を生じさせずに鋳鉄基材に対し表面合
金化層を形成することができる方法を提供することを目
的とするものである。
問題点を解決するための手段
すなわちこの発明の鋳鉄基材に対する表面合金化層の形
成方法は、鋳鉄基材の少なくとも一部に他の金属を被覆
し、その被覆金属に高密度エネルギーを照射して鋳鉄基
材と被覆金属との合金化層を形成する鋳鉄基材に対する
表面合金化層の形成方法において、前記合金化層が0.
05〜4.0wt%A1、0.1〜1.0wt%Ca
、 0.002〜0.03 wt%M(+、0.0
02〜0.03 wt%Ceのいずれか1種または2種
以上を含有するように、前記被覆金属に予めAl、 C
a 、 Ce 、 Mil+ ノイfレカ1 種マタは
2種以上を添加することを特徴とするものである。
成方法は、鋳鉄基材の少なくとも一部に他の金属を被覆
し、その被覆金属に高密度エネルギーを照射して鋳鉄基
材と被覆金属との合金化層を形成する鋳鉄基材に対する
表面合金化層の形成方法において、前記合金化層が0.
05〜4.0wt%A1、0.1〜1.0wt%Ca
、 0.002〜0.03 wt%M(+、0.0
02〜0.03 wt%Ceのいずれか1種または2種
以上を含有するように、前記被覆金属に予めAl、 C
a 、 Ce 、 Mil+ ノイfレカ1 種マタは
2種以上を添加することを特徴とするものである。
以下にこの発明の方法をさらに具体的に説明する。
この発明では、鋳鉄基材の少なくとも一部に他の金属を
被覆し、その被覆金属に高密度エネルギーを照射して鋳
鉄基材と被覆金属との合金化層を形成する。
被覆し、その被覆金属に高密度エネルギーを照射して鋳
鉄基材と被覆金属との合金化層を形成する。
他の金属の被覆は、溶射法やPVDを適用し、あるいは
金属粉末にポリビニールアルコール等のバインダを混合
して塗布する等の方法によって行なうことができる。ま
た、高密度エネルギーとしてはTIGアーク、電子ビー
ム、レーザなどを用いることができる。
金属粉末にポリビニールアルコール等のバインダを混合
して塗布する等の方法によって行なうことができる。ま
た、高密度エネルギーとしてはTIGアーク、電子ビー
ム、レーザなどを用いることができる。
また、前記被覆金属には予めAl、Ca 、Ce、M
aのいずれか1種または2種以上が添加され、その添加
量は得られる表面合金化層が、0.05〜4、Owt%
A!、0.1〜1.0wt%Ca、0.002〜0.0
3 wt%Ma、0.002〜0.03 wt%Ceの
いずれか1種または2種以上を含有するように調節する
。以下にその限定理由を示す。
aのいずれか1種または2種以上が添加され、その添加
量は得られる表面合金化層が、0.05〜4、Owt%
A!、0.1〜1.0wt%Ca、0.002〜0.0
3 wt%Ma、0.002〜0.03 wt%Ceの
いずれか1種または2種以上を含有するように調節する
。以下にその限定理由を示す。
(1) Al
0105 wt%未満ではピンホール、ブローホールの
生成を防止する効果はみられず、n、ovt%を越える
と形成される合金層の組織に影響があり、合金層の特性
が変化する可能性があるからである。
生成を防止する効果はみられず、n、ovt%を越える
と形成される合金層の組織に影響があり、合金層の特性
が変化する可能性があるからである。
(2) Ca
A1と同様に0.1wt%未満ではピンホール等の欠陥
の生成を防止する効果はなく、1.0wt%を越えると
合金層の特性を変化させてしまう可能性がある。
の生成を防止する効果はなく、1.0wt%を越えると
合金層の特性を変化させてしまう可能性がある。
(3) MQまたはCe
MgまたはCeを添加する場合o、oo2wt%未満で
は欠陥の生成を防止する効果はみられず、0.03wt
%を越えると合金化処理中にスパッターが発生し、溶融
プール中の溶融物が飛散するという不都合がある。
は欠陥の生成を防止する効果はみられず、0.03wt
%を越えると合金化処理中にスパッターが発生し、溶融
プール中の溶融物が飛散するという不都合がある。
実施例
以下にこの発明の実施例を記す。
実施例
鋳鉄(Fc23)のテストピース(60x30X10m
m)のN1−5%Al粉末を0.51厚に溶射した。そ
の溶射層に第1表に示す条件でTIGアークを照射し、
溶射層と鋳鉄母材との合金層を形成した。
m)のN1−5%Al粉末を0.51厚に溶射した。そ
の溶射層に第1表に示す条件でTIGアークを照射し、
溶射層と鋳鉄母材との合金層を形成した。
第1表 TIGアーク照射条件
その合金層の成分を分析したところ、N123%、Af
l、5%、C1,7%、Si1.0%、残部1”eであ
った。
l、5%、C1,7%、Si1.0%、残部1”eであ
った。
比較例
他は実施例と同様にして、テストピースにNi粉末のみ
を溶射して表面合金化層を形成した。
を溶射して表面合金化層を形成した。
以上の実施例および比較例によって得られた表面合金化
層の断面写真を第1図および第2図に示す。第2図に示
す比較例のものでは、ピンホールやブローホール等の欠
陥がみられるのに対し、第1図に示す実施例のものでは
それ等の欠陥はみられない。
層の断面写真を第1図および第2図に示す。第2図に示
す比較例のものでは、ピンホールやブローホール等の欠
陥がみられるのに対し、第1図に示す実施例のものでは
それ等の欠陥はみられない。
発明の効果
以上のようにこの発明の鋳鉄基材に対する表面合金化層
の形成方法によれば、鋳鉄基材に合金化させる他の金属
に予めAf、Ca 、Ce 、Mgのいずれか1種また
は2種以上を添加するようにしたことによって、合金化
層を形成する際に鋳鉄基材に固溶している0がCと反応
してGO2を生成することに起因して合金化層にピンホ
ール、ブローホール等の欠陥が生成されるのを防止する
ことができる。また、鋳鉄基材に合金化させる他の金属
にAI等を必要な分量予め添加しておけば良く、AI2
等の無駄が生じないという利点もある。
の形成方法によれば、鋳鉄基材に合金化させる他の金属
に予めAf、Ca 、Ce 、Mgのいずれか1種また
は2種以上を添加するようにしたことによって、合金化
層を形成する際に鋳鉄基材に固溶している0がCと反応
してGO2を生成することに起因して合金化層にピンホ
ール、ブローホール等の欠陥が生成されるのを防止する
ことができる。また、鋳鉄基材に合金化させる他の金属
にAI等を必要な分量予め添加しておけば良く、AI2
等の無駄が生じないという利点もある。
第1図はこの発明を実施して得られた鋳鉄基材表面合金
化層の断面写真、第2図は従来法によって得られた鋳鉄
基材表面合金化層の断面写真である。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 豊 1)武 久 (ほか1名) 、\火′ ・ 啄\、・ ?燈 、 萩□ ら;;、2 ’%”””j ()C70′; 手 続 補 正 II(方式)昭和6
0年5月24日 特許庁長官 志 賀 学 殿 2、発明の名称 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田布トヨタ町1番地名 称 (3
20) トヨタ自動車株式会社4、代理人 住 所 東京都港区三田3丁目4番18号二葉ピル8
03号 電話(453) 65915、補正命令の日付 昭和60年4月30日(発送日y 4、図面の簡単な説明 第1図はこの発明を実施して得られた鋳鉄基材表面合金
化層の金属組織写真、第2図は従来法によって得られた
鋳鉄基材表面合金化層の金属組織写真である。
化層の断面写真、第2図は従来法によって得られた鋳鉄
基材表面合金化層の断面写真である。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 豊 1)武 久 (ほか1名) 、\火′ ・ 啄\、・ ?燈 、 萩□ ら;;、2 ’%”””j ()C70′; 手 続 補 正 II(方式)昭和6
0年5月24日 特許庁長官 志 賀 学 殿 2、発明の名称 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 愛知県豊田布トヨタ町1番地名 称 (3
20) トヨタ自動車株式会社4、代理人 住 所 東京都港区三田3丁目4番18号二葉ピル8
03号 電話(453) 65915、補正命令の日付 昭和60年4月30日(発送日y 4、図面の簡単な説明 第1図はこの発明を実施して得られた鋳鉄基材表面合金
化層の金属組織写真、第2図は従来法によって得られた
鋳鉄基材表面合金化層の金属組織写真である。
Claims (1)
- 鋳鉄基材の少なくとも一部に他の金属を被覆し、その
被覆金属に高密度エネルギーを照射して鋳鉄基材と被覆
金属との合金化層を形成する鋳鉄基材に対する表面合金
化層の形成方法において、前記合金化層が、0.05〜
4.0wt%Al、0.1〜1.0wt%Ca、0.0
02〜0.03wt%Mg、0.002〜0.03wt
%Ceのいずれか1種または2種以上を含有するように
、前記被覆金属に予めAl、Ca、Ce、Mgのいずれ
か1種または2種以上を添加することを特徴とする鋳鉄
基材に対する表面合金化層の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1221585A JPS61170579A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1221585A JPS61170579A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61170579A true JPS61170579A (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=11799154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1221585A Pending JPS61170579A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 鋳鉄基材に対する表面合金化層の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61170579A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194166A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-28 | Honda Motor Co Ltd | 再溶融硬化処理方法 |
JPS6217124A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-26 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法 |
JPH05180573A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Tobata Seisakusho:Kk | 自溶炉の炉体冷却に用いる水冷ボックス |
CN111926237A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 西华大学 | 一种耐磨铸钢件表面合金化方法 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1221585A patent/JPS61170579A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194166A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-28 | Honda Motor Co Ltd | 再溶融硬化処理方法 |
JPH0328514B2 (ja) * | 1985-02-20 | 1991-04-19 | Honda Motor Co Ltd | |
JPS6217124A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-26 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 鋳鉄の局部再溶融法による耐酸化チル層の形成法 |
JPH0123552B2 (ja) * | 1985-07-17 | 1989-05-02 | Nippon Pisutonringu Kk | |
JPH05180573A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Tobata Seisakusho:Kk | 自溶炉の炉体冷却に用いる水冷ボックス |
CN111926237A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 西华大学 | 一种耐磨铸钢件表面合金化方法 |
CN111926237B (zh) * | 2020-08-19 | 2022-06-21 | 西华大学 | 一种耐磨铸钢件表面合金化方法 |
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