JPS61186405A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS61186405A JPS61186405A JP2566785A JP2566785A JPS61186405A JP S61186405 A JPS61186405 A JP S61186405A JP 2566785 A JP2566785 A JP 2566785A JP 2566785 A JP2566785 A JP 2566785A JP S61186405 A JPS61186405 A JP S61186405A
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- Japan
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- powder
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- layer
- glass particles
- composite material
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- Powder Metallurgy (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〕
本発明は金属、セラミクス等からなる複合材料に関する
ものである。
ものである。
従来、この種の複合材料を製造するには基材に被覆層材
料を溶射する方法、コーティングしてから焼結する方法
、電着してから焼結する方法等が適用されている。
料を溶射する方法、コーティングしてから焼結する方法
、電着してから焼結する方法等が適用されている。
しかしこのような従来方法においては被覆層の密度を高
く出来ないこと、被覆層と基材との接合強度が充分でな
いこと、と云う問題点があった。
く出来ないこと、被覆層と基材との接合強度が充分でな
いこと、と云う問題点があった。
本発明は上記従来の問題点を解決する手段として基材（
２）、（２）、翰表面の一部もしくは全部に粉末層（３
１、０３、Ｈを載置して熱間静水圧プレスを行なうこと
により該粉末層（３）、（至）、＠を固結させるととも
に基材（２１、（Ｌｌ） 、 ＠へ接合して被覆層を形
成するものである。
２）、（２）、翰表面の一部もしくは全部に粉末層（３
１、０３、Ｈを載置して熱間静水圧プレスを行なうこと
により該粉末層（３）、（至）、＠を固結させるととも
に基材（２１、（Ｌｌ） 、 ＠へ接合して被覆層を形
成するものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
本発明に用いられる基材としては鉄、アルミニウム、銅
、ステンレススチール、ハステロイ、インコネル等の金
属または合金、窒化チタン、窒化ジルコン、窒化バナジ
ウム等の金属窒化物、炭化ジルコン、炭化タングステン
、炭化モリブデンのような金属炭化物、その他ホク化物
のような金属化合物、シリカ、アルミナ、ジルコニア等
のセラミクス等が用いられる０上記例示は本発明を限定
するものではない。
、ステンレススチール、ハステロイ、インコネル等の金
属または合金、窒化チタン、窒化ジルコン、窒化バナジ
ウム等の金属窒化物、炭化ジルコン、炭化タングステン
、炭化モリブデンのような金属炭化物、その他ホク化物
のような金属化合物、シリカ、アルミナ、ジルコニア等
のセラミクス等が用いられる０上記例示は本発明を限定
するものではない。
上記基材は上記材料の焼結体であってもよく、また未焼
結の成形体であってもよい０ 本発明に用いる被覆層の材料としては上記基材に用いら
れるのと同様な金属、金属化合物、セラミクス等の粉末
が用いられる。
結の成形体であってもよい０ 本発明に用いる被覆層の材料としては上記基材に用いら
れるのと同様な金属、金属化合物、セラミクス等の粉末
が用いられる。
本発明の実施に際しては上記基材表面の一部または全部
に上記粉末層を載置する。上記粉末層としては粉末を基
材上にそのま＼敷設したものでもよいし、粉末を所望な
れば結着剤と混合して成形したものでもよい。
に上記粉末層を載置する。上記粉末層としては粉末を基
材上にそのま＼敷設したものでもよいし、粉末を所望な
れば結着剤と混合して成形したものでもよい。
上記のようにして基材表面の一部もしくは全部に粉末層
を載置した後熱間静水圧プレスを行なうと焼結性を有す
る粉末は静水圧によって緻密化されるとともに基板表面
へ強固に接合する。一方焼結性を有し々い粉末も静水圧
によって基板表面に食い込み、基板表面へ強固に接合さ
れた粉末層を形成する。
を載置した後熱間静水圧プレスを行なうと焼結性を有す
る粉末は静水圧によって緻密化されるとともに基板表面
へ強固に接合する。一方焼結性を有し々い粉末も静水圧
によって基板表面に食い込み、基板表面へ強固に接合さ
れた粉末層を形成する。
〔発明の効果〕
したがって本発明においては加熱温度や静水圧を調節す
ることによって低密度から高密度まで任意の密度の被覆
層を容易に形成することが出来、かつ被覆層と基材との
間に大きな接合強度が得られる。
ることによって低密度から高密度まで任意の密度の被覆
層を容易に形成することが出来、かつ被覆層と基材との
間に大きな接合強度が得られる。
本発明を更に具体的に説明するための実施例を以下に示
す。
す。
実施例１
５０Ｘ５０Ｘ１０ｈｌｌりの板状鋼材（８４５Ｃ）の表
面（５０Ｘ５０ｍ）にステンレススチール（ＳＵＳ３０
４Ｌ）の粉末（２４０ｍｅｓｈ以下）を厚さ２ｆｉに敷
いて粉末層を形成した。上記試料を平均径ｌａｍのパイ
レックスガラス粒を敷いたルツボ内に設置し、更にその
上から同様なパイレックスガラス粒を充填して上記試料
を完全に埋めた。
面（５０Ｘ５０ｍ）にステンレススチール（ＳＵＳ３０
４Ｌ）の粉末（２４０ｍｅｓｈ以下）を厚さ２ｆｉに敷
いて粉末層を形成した。上記試料を平均径ｌａｍのパイ
レックスガラス粒を敷いたルツボ内に設置し、更にその
上から同様なパイレックスガラス粒を充填して上記試料
を完全に埋めた。
この状態は第１図に示されるが、図において（１）は試
料、（２）は板状鋼材である基材、（３）はステンレス
スチールである粉末層、（４）はルツボ、（５）はノ（
イレックスガラス粒である。
料、（２）は板状鋼材である基材、（３）はステンレス
スチールである粉末層、（４）はルツボ、（５）はノ（
イレックスガラス粒である。
この状態で１０００°Ｃに加熱してガラス粒（５）を軟
化させた上で１２００℃ｘｉｏｏｏ気圧×１時間の熱間
静水圧プレスを行なった。かくして板状鋼材の表面に耐
蝕性を有するステンレススチール焼結層が強固に接合さ
れた複合材料が得られた。
化させた上で１２００℃ｘｉｏｏｏ気圧×１時間の熱間
静水圧プレスを行なった。かくして板状鋼材の表面に耐
蝕性を有するステンレススチール焼結層が強固に接合さ
れた複合材料が得られた。
実施例２
上面に突起を有する径２９ｍ、高さ３０鱈の円筒状鋼材
（８４５Ｃ）を内径２０＋ｗのダイス内に設置し、その
上に高速度鋼粉末（１００ｍｅｓｈ以下）を高さ１０ｍ
になるように充填した。この状態は第２図に示されるが
、図において０℃は円筒状鋼材である基材（６）と高速
度鋼粉末層（至）とからなる試料、（４４はダイスであ
る。この状態で高速度鋼粉末層（至）を７ ｔｏｎの圧
力で成形した。上記試料α力をダイスα◆内からとシ出
し該試料（ロ）の周シに５％ポリビニルブチラールを結
着剤として含む０．１ｆｉ径のパイレックスガラス粒子
のメタノールスラリーを塗布し乾燥させた上で９５０℃
で加熱してパイレックスガラスシール層を形成した。こ
のようにしてシールされた試料ａ力について１１５０℃
×１０００気圧×１時間の熱間静水圧プレスを行なった
後ガラスシール層をサンドブラストによって除去した。
（８４５Ｃ）を内径２０＋ｗのダイス内に設置し、その
上に高速度鋼粉末（１００ｍｅｓｈ以下）を高さ１０ｍ
になるように充填した。この状態は第２図に示されるが
、図において０℃は円筒状鋼材である基材（６）と高速
度鋼粉末層（至）とからなる試料、（４４はダイスであ
る。この状態で高速度鋼粉末層（至）を７ ｔｏｎの圧
力で成形した。上記試料α力をダイスα◆内からとシ出
し該試料（ロ）の周シに５％ポリビニルブチラールを結
着剤として含む０．１ｆｉ径のパイレックスガラス粒子
のメタノールスラリーを塗布し乾燥させた上で９５０℃
で加熱してパイレックスガラスシール層を形成した。こ
のようにしてシールされた試料ａ力について１１５０℃
×１０００気圧×１時間の熱間静水圧プレスを行なった
後ガラスシール層をサンドブラストによって除去した。
かくして円筒状鋼材の表面に耐摩耗性を有する高速度鋼
粉末の緻密な焼結層が強固に接合された複合材料が得ら
れた。該複合材料はロッカーアームチップ等の表面に耐
摩耗性を要求される部材に有用である。
粉末の緻密な焼結層が強固に接合された複合材料が得ら
れた。該複合材料はロッカーアームチップ等の表面に耐
摩耗性を要求される部材に有用である。
実施例３
５０Ｘ５０Ｘ１０（ＩＩｇ）の板状高速度鋼材の表面（
５０Ｘ５０■）に窒化チタン（ＴｉＮ ）粉末（３００
ｍｅａｈ以下）に２チのポリビニルブチラールを結着剤
として添加したメタノールスジＩＪ −を厚さ０．３ｆ
ｌに塗布した後乾燥させた０次いで実施例２と同様にシ
ール層を形成した上で１２００°Ｃｘ１ｏｏｏ気圧×２
時間の熱間静水圧プレスを行なつた後ガラスシール層と
外表層部の固着していない窒化チタン粉末をサンドブラ
ストによって除去した。かくして板状鋼材表面に窒化チ
タン粉末が食い込んで約０．１ｍの耐摩耗性を有する粉
末層が形成された複合材料が得られた。
５０Ｘ５０■）に窒化チタン（ＴｉＮ ）粉末（３００
ｍｅａｈ以下）に２チのポリビニルブチラールを結着剤
として添加したメタノールスジＩＪ −を厚さ０．３ｆ
ｌに塗布した後乾燥させた０次いで実施例２と同様にシ
ール層を形成した上で１２００°Ｃｘ１ｏｏｏ気圧×２
時間の熱間静水圧プレスを行なつた後ガラスシール層と
外表層部の固着していない窒化チタン粉末をサンドブラ
ストによって除去した。かくして板状鋼材表面に窒化チ
タン粉末が食い込んで約０．１ｍの耐摩耗性を有する粉
末層が形成された複合材料が得られた。
実施例４
実施例３の鋼材にかえて高速度鋼粉末（１００ｍｅｓｈ
以下）を７ ｔｏｎの圧力で成形した後真空中で１２０
０℃×１時間の焼結を行なった基材を用いた。本実施例
の場合には基材が焼結体であるから窒化チタン粉末の食
い込みがよシ深くまで起り、厚さ０．２ｍの耐久性のあ
る耐摩耗性を有する粉末層が形成された。
以下）を７ ｔｏｎの圧力で成形した後真空中で１２０
０℃×１時間の焼結を行なった基材を用いた。本実施例
の場合には基材が焼結体であるから窒化チタン粉末の食
い込みがよシ深くまで起り、厚さ０．２ｍの耐久性のあ
る耐摩耗性を有する粉末層が形成された。
実施例５
実施例２と同一形状の窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）の通常
の焼結体を用いて実施例２と同様な方法で表面ニステン
レススチール（ＳＵＳ３０４Ｌ）粉末（２４０ｍｅｓｈ
以下）層を成形する。上記試料を実施例２と同様な方法
でシールした上で、１２００″ＣＸ１００Ｏ気圧×１時
間の熱間静水圧プレスを行なった。カくシてステンレス
スチール（５ＵＳ３０４Ｌ）の緻密な焼結層を有する窒
化ケイ素焼結体が得られ、該複合材料はステンレススチ
ールの焼結層を介して他の金属材料をロウ付けするのに
最適である。
の焼結体を用いて実施例２と同様な方法で表面ニステン
レススチール（ＳＵＳ３０４Ｌ）粉末（２４０ｍｅｓｈ
以下）層を成形する。上記試料を実施例２と同様な方法
でシールした上で、１２００″ＣＸ１００Ｏ気圧×１時
間の熱間静水圧プレスを行なった。カくシてステンレス
スチール（５ＵＳ３０４Ｌ）の緻密な焼結層を有する窒
化ケイ素焼結体が得られ、該複合材料はステンレススチ
ールの焼結層を介して他の金属材料をロウ付けするのに
最適である。
実施例６
径２０鱈、高さ３０簡の炭化ケイ素（ＳｉＣ）焼結体の
上面に３ｍｏ１％の酸化イッ） ＩＪウム（ＹｚＯｓ）
を安定剤として含む酸化ジルコン（Ｚｒ０ｚ ）粉末を
厚さ１麿の層で敷きつめラバープレス法によって成形し
た。この試料を径２０ｍの窒化ホウ素（ＢＮ）容器に入
れ酸化ジルコン粉末層上に更に窒化ホウ素粉末を充填し
、その全体を第３図に示すようにパイレックスガラスの
容器に真空封入する。図において試料（財）は炭化珪素
焼結体である基材（財）と酸化ジルコン粉末層翰とから
なシ、（ハ）は窒化ホウ素容器、（ハ）は窒化ホウ素粉
末、（ホ）はパイレックスガラス容器である。この状態
で１５００℃Ｘ２０００気圧×１時間の熱間静水圧プレ
スを行なった。その後試料（２）に付着しているパイレ
ックスガラスをサンドブラストによって除去した。かく
して炭化ケイ素焼結体上面に完全に酸化ジルコン焼結層
が固着した複合材料が得られた。該複合材料において炭
化ケイ素焼結体は高い熱伝導率を有し、酸化ジルコン焼
結層は低い熱伝導率を有して断熱層となる。
上面に３ｍｏ１％の酸化イッ） ＩＪウム（ＹｚＯｓ）
を安定剤として含む酸化ジルコン（Ｚｒ０ｚ ）粉末を
厚さ１麿の層で敷きつめラバープレス法によって成形し
た。この試料を径２０ｍの窒化ホウ素（ＢＮ）容器に入
れ酸化ジルコン粉末層上に更に窒化ホウ素粉末を充填し
、その全体を第３図に示すようにパイレックスガラスの
容器に真空封入する。図において試料（財）は炭化珪素
焼結体である基材（財）と酸化ジルコン粉末層翰とから
なシ、（ハ）は窒化ホウ素容器、（ハ）は窒化ホウ素粉
末、（ホ）はパイレックスガラス容器である。この状態
で１５００℃Ｘ２０００気圧×１時間の熱間静水圧プレ
スを行なった。その後試料（２）に付着しているパイレ
ックスガラスをサンドブラストによって除去した。かく
して炭化ケイ素焼結体上面に完全に酸化ジルコン焼結層
が固着した複合材料が得られた。該複合材料において炭
化ケイ素焼結体は高い熱伝導率を有し、酸化ジルコン焼
結層は低い熱伝導率を有して断熱層となる。
第１図は実施例１の説明図、第２図は実施例２の説明図
、第３図は実施例６の説明図である。 図中 （１）、αυ、（財）・・・試料、（２）、（財
）、（２）・・・基材、（３）、（至）、（至）・・・
粉末層 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 訃１図
、第３図は実施例６の説明図である。 図中 （１）、αυ、（財）・・・試料、（２）、（財
）、（２）・・・基材、（３）、（至）、（至）・・・
粉末層 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 訃１図
Claims (1)
- 基材表面の一部もしくは全部に粉末層を載置して熱間静
水圧プレスを行なうことにより該粉末層を固結させると
ともに基材へ接合して被覆層を形成することを特徴とす
る複合材料の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2566785A JPS61186405A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2566785A JPS61186405A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186405A true JPS61186405A (ja) | 1986-08-20 |
Family
ID=12172136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2566785A Pending JPS61186405A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012522890A (ja) * | 2009-04-03 | 2012-09-27 | エアバス オペレーションズ リミテッド | ハイブリッドコンポーネント |
| CN103990804A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-20 | 江苏大学 | 一种回收利用钢屑的方法 |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP2566785A patent/JPS61186405A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012522890A (ja) * | 2009-04-03 | 2012-09-27 | エアバス オペレーションズ リミテッド | ハイブリッドコンポーネント |
| US9085030B2 (en) | 2009-04-03 | 2015-07-21 | Airbus Operations Limited | Hybrid component |
| CN103990804A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-20 | 江苏大学 | 一种回收利用钢屑的方法 |
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