JPS6126705A - Ｈｉｐ処理による金属製品上への金属質被覆面の形成方法 - Google Patents
Ｈｉｐ処理による金属製品上への金属質被覆面の形成方法Info
- Publication number
- JPS6126705A JPS6126705A JP14689384A JP14689384A JPS6126705A JP S6126705 A JPS6126705 A JP S6126705A JP 14689384 A JP14689384 A JP 14689384A JP 14689384 A JP14689384 A JP 14689384A JP S6126705 A JPS6126705 A JP S6126705A
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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、金属製品上に金属質被覆面を形成する方法に
関し、より詳細には、ＨＩＰ処理（熱間静水圧加圧法）
によって金属製品の所要表面上に、耐摩耗性、耐蝕性、
耐酸化性または耐疲労性などの任意の性質を有する金属
、合金、含炭化物、含窒化物などからなる金属質被覆面
を形成する方法に関するものである。
関し、より詳細には、ＨＩＰ処理（熱間静水圧加圧法）
によって金属製品の所要表面上に、耐摩耗性、耐蝕性、
耐酸化性または耐疲労性などの任意の性質を有する金属
、合金、含炭化物、含窒化物などからなる金属質被覆面
を形成する方法に関するものである。
（従来技術）
従来より、板、棒などの単純形状の金属製品の外表面上
に耐蝕性、耐摩毛性等の被膜を形成する方法としては、
電気メッキ、化学メッキ等のメッキ法や溶射法、塗装法
などが広く行われている。
に耐蝕性、耐摩毛性等の被膜を形成する方法としては、
電気メッキ、化学メッキ等のメッキ法や溶射法、塗装法
などが広く行われている。
しかし乍ら、複雑な形状を有する金属製品の被膜形成に
は特別の工夫を必要とし、また例えば、パイプ状又は角
柱状物の内面被覆は極めて困難とされ、溶射法、メッキ
法、電鋳などによる内面被覆が一部試みられてはいるも
のの、被覆密着性において特に機械的特性が不十分であ
るなどの欠点がある。
は特別の工夫を必要とし、また例えば、パイプ状又は角
柱状物の内面被覆は極めて困難とされ、溶射法、メッキ
法、電鋳などによる内面被覆が一部試みられてはいるも
のの、被覆密着性において特に機械的特性が不十分であ
るなどの欠点がある。
加えて、これらの従来の被膜形成法では、耐摩耗性、耐
蝕性、耐酸化性、耐疲労性などの任意の性質の被膜を、
しかも任意の厚さで、かつ、金属製品母材に強固に形成
するのが困難であった。
蝕性、耐酸化性、耐疲労性などの任意の性質の被膜を、
しかも任意の厚さで、かつ、金属製品母材に強固に形成
するのが困難であった。
（発明の目的）
本発明は、これらの従来技術の有する諸欠点を解消し、
金属製品上の任意の箇所に任意の厚み、性質を有する金
属質被覆面を形成し得る方法を提供することを目的とす
るものである。
金属製品上の任意の箇所に任意の厚み、性質を有する金
属質被覆面を形成し得る方法を提供することを目的とす
るものである。
（発明の構成）
かぎる目的達成のため、本発明者は、諸性質を顕現し得
る各種粉体による金属製品所要表面への被覆について鋭
意研究を重ねた結果、前述の従来法とは根本的に異なる
ＨＩＰ処理法を成功裡に適用できる技術を見い出し、こ
こに本発明をなしたものである。
る各種粉体による金属製品所要表面への被覆について鋭
意研究を重ねた結果、前述の従来法とは根本的に異なる
ＨＩＰ処理法を成功裡に適用できる技術を見い出し、こ
こに本発明をなしたものである。
すなわち、本発明は、金属製品の所要表面に被覆せしめ
る金属質粉体を、特定の予備処理及び準備工程を施した
後にＨＩＰ処理に供するものであって、その発明の特徴
とするところは、金属製品の被覆すべき所要部分の外側
に保持体を配置して所要スペースをつくり、該スペース
内に金属質粉体を充填して該充填粉体が汚染されない条
件で加熱焼結した後、該スペース内を脱気して完全密封
し、しかる後にＨＩＰ処理することにより、金属製品の
所要部分に金属質粉体を拡散接合せしめると共に該充填
粉体を真密度に焼結せしめる点にある。
る金属質粉体を、特定の予備処理及び準備工程を施した
後にＨＩＰ処理に供するものであって、その発明の特徴
とするところは、金属製品の被覆すべき所要部分の外側
に保持体を配置して所要スペースをつくり、該スペース
内に金属質粉体を充填して該充填粉体が汚染されない条
件で加熱焼結した後、該スペース内を脱気して完全密封
し、しかる後にＨＩＰ処理することにより、金属製品の
所要部分に金属質粉体を拡散接合せしめると共に該充填
粉体を真密度に焼結せしめる点にある。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
被処理対象となる金属製品はいかなる形状、寸法、材質
のものでもよい。板状、゛帯状、円筒状、棒状等々で、
その表面がストレート状、凹凸状などであってもよく、
材質は各種金属単体や合金、例えば、炭素鋼、合金鋼、
銅合金、ニッケル合金、チタン合金、アルミ合金等々を
広範囲に使用でき、したがって、これらの複合体であっ
てもよい。
のものでもよい。板状、゛帯状、円筒状、棒状等々で、
その表面がストレート状、凹凸状などであってもよく、
材質は各種金属単体や合金、例えば、炭素鋼、合金鋼、
銅合金、ニッケル合金、チタン合金、アルミ合金等々を
広範囲に使用でき、したがって、これらの複合体であっ
てもよい。
被覆すべき金属質粉体は、金属製品との金属−金属間の
拡散接合を可能とする成分を含んでいればよく、鉄、ニ
ッケル、クロム、チタン、アルミ、銅等々の金属やステ
ンレス、ハイス、ハステロイ等々の合金、タングステン
カーバイド、モリブデンカーバイト、チタンカーバイト
等々を含む含炭化物、チタンナイトライドなどを含む含
窒化物など種々の材質のものの単体又は複合粉体を広く
使用することができる。
拡散接合を可能とする成分を含んでいればよく、鉄、ニ
ッケル、クロム、チタン、アルミ、銅等々の金属やステ
ンレス、ハイス、ハステロイ等々の合金、タングステン
カーバイド、モリブデンカーバイト、チタンカーバイト
等々を含む含炭化物、チタンナイトライドなどを含む含
窒化物など種々の材質のものの単体又は複合粉体を広く
使用することができる。
そして、金属製品の所要部分に金属質粉体を被覆するに
当たっては、まず、適当な保持体を前記所要部分の外側
に配置し、所要のスペースをつくる必要がある。例えば
、第１図に示すように、円筒状の金属製品ｌの内面１ａ
に金属質粉体Ｐを被覆する場合には、円筒状の缶体２を
内側に配置する。保持体としては鋼板等を利用すること
ができ、その形状は金属製品の被覆すべき所要部分の形
状、大きさ、充填する金属質粉体の厚み等々に応じて、
缶体状、カプセル状、板状等々適宜な形状を採用する。
当たっては、まず、適当な保持体を前記所要部分の外側
に配置し、所要のスペースをつくる必要がある。例えば
、第１図に示すように、円筒状の金属製品ｌの内面１ａ
に金属質粉体Ｐを被覆する場合には、円筒状の缶体２を
内側に配置する。保持体としては鋼板等を利用すること
ができ、その形状は金属製品の被覆すべき所要部分の形
状、大きさ、充填する金属質粉体の厚み等々に応じて、
缶体状、カプセル状、板状等々適宜な形状を採用する。
保持体の配置によりつくったスペース内に金属質粉体を
充填した後、保持体を金属製品及び下蓋３、上蓋４（第
１図参照）などに溶接、ロー接などにより接合し、焼結
炉において加熱し、焼結を行う。この加熱の条件は充填
した金属質粉体の材質等に適する加熱雰囲気、加熱温度
、時間、速度などに設定すべきことは云うまでもない。
充填した後、保持体を金属製品及び下蓋３、上蓋４（第
１図参照）などに溶接、ロー接などにより接合し、焼結
炉において加熱し、焼結を行う。この加熱の条件は充填
した金属質粉体の材質等に適する加熱雰囲気、加熱温度
、時間、速度などに設定すべきことは云うまでもない。
なお、焼結と同時に、金属質粉体を充填したスペースを
脱気し完全密封する。そのためには、例えば、第１図に
示すように、保持体２に予め密封金具５を取付けておき
、この密封金具の上方部にロー材６を装入し、ロー材は
温度までの昇温によりロー材６を溶融させて密封金具５
をロー材は密封する方法、或いは密封金具５の管体の一
部をピンチングする方法など適当な密封手段を施す。こ
れにより、次工程のＨＩＰ処理に際しての酸化等の汚染
の防止、安全性などを確保することができる。
脱気し完全密封する。そのためには、例えば、第１図に
示すように、保持体２に予め密封金具５を取付けておき
、この密封金具の上方部にロー材６を装入し、ロー材は
温度までの昇温によりロー材６を溶融させて密封金具５
をロー材は密封する方法、或いは密封金具５の管体の一
部をピンチングする方法など適当な密封手段を施す。こ
れにより、次工程のＨＩＰ処理に際しての酸化等の汚染
の防止、安全性などを確保することができる。
次いで、この被処理物をＨＩＰ装置に装入してＨＩＰ処
理を実施する。ＨＩＰ装置は、第２図に示すように、ヒ
ーター１２、冷媒通路１１などを有する二層円筒構造の
圧力容器からなる本体１０と下蓋１３と上蓋１４とから
なり、被処理物Ｗを装入して真空ポンプにより排気（同
図中、■）した後、ガス圧をかけるためにＡｒガスなど
により装置内のガス置換を行う。
理を実施する。ＨＩＰ装置は、第２図に示すように、ヒ
ーター１２、冷媒通路１１などを有する二層円筒構造の
圧力容器からなる本体１０と下蓋１３と上蓋１４とから
なり、被処理物Ｗを装入して真空ポンプにより排気（同
図中、■）した後、ガス圧をかけるためにＡｒガスなど
により装置内のガス置換を行う。
被処理物Ｗは１個乃至複数個を同時に装入して処理でき
ることは云うまでもない。
ることは云うまでもない。
ＨＩＰ処理は、例えば、１１００℃、１２００気圧の高
温高圧下で１時間保持の如く、焼結済め充填金属質粉体
が真密度に加圧焼結でき、かつ、金属製品との接触面と
拡散接合できる加熱温度、時間、圧力等々にて行う。
温高圧下で１時間保持の如く、焼結済め充填金属質粉体
が真密度に加圧焼結でき、かつ、金属製品との接触面と
拡散接合できる加熱温度、時間、圧力等々にて行う。
ＨＩＰ処理後、処理物Ｗを冷却後、上蓋４、下蓋３及び
保持体２などの金属製品に接合した部材を切削等で取外
し、所要表面に金属質被覆面が形成された金属製品を得
る。
保持体２などの金属製品に接合した部材を切削等で取外
し、所要表面に金属質被覆面が形成された金属製品を得
る。
（実施例）
金属製品として炭素鋼管を使用し、金属質粉体として、
装入粉体全量の６５％が１００〜２００メツシユの自溶
性合金粉（Ｃｏ７０％、Ｎｉ ３％、Ｃｒ２Ｏ％、Ｗ５
％、Ｂ ２％）と、残余の３５％が高硬度粉末として１
００〜２００メツシユのタングステンカーバイド粉とを
均一に混合した粉体を使用した。
装入粉体全量の６５％が１００〜２００メツシユの自溶
性合金粉（Ｃｏ７０％、Ｎｉ ３％、Ｃｒ２Ｏ％、Ｗ５
％、Ｂ ２％）と、残余の３５％が高硬度粉末として１
００〜２００メツシユのタングステンカーバイド粉とを
均一に混合した粉体を使用した。
炭素鋼管の内面を１ｍｍ切削し、サンドブラストにより
表面を清浄にした。
表面を清浄にした。
保持体としては、パイプを用い、炭素鋼管の内面に前記
粉体の厚さを２ｍｍにすべく肉厚２ｍｍ寸法のものとし
、上方部に密封金具を溶接で取付け、パウプ外面には離
型剤を塗布した。
粉体の厚さを２ｍｍにすべく肉厚２ｍｍ寸法のものとし
、上方部に密封金具を溶接で取付け、パウプ外面には離
型剤を塗布した。
ＳＳ材の下蓋に炭素鋼管とパイプとを溶接して缶体とな
し、次いで前記粉体を装入して上蓋を溶接した。
し、次いで前記粉体を装入して上蓋を溶接した。
次いで、密封金具の上方部に、Ｎｉロー材、Ｎ１−Ｂロ
ー材パウダーにレジンを少量添加したロー材を通気可能
なように塗布した。また、缶体の溶接部にもロー材を少
量塗布した。ロー材が完全に乾燥した後、真空加熱炉に
装入し、排気し、温度を１０５０℃にて４０分間加熱し
て充填粉体を焼結し、１１００℃にて密封ロー付けを行
った。
ー材パウダーにレジンを少量添加したロー材を通気可能
なように塗布した。また、缶体の溶接部にもロー材を少
量塗布した。ロー材が完全に乾燥した後、真空加熱炉に
装入し、排気し、温度を１０５０℃にて４０分間加熱し
て充填粉体を焼結し、１１００℃にて密封ロー付けを行
った。
冷却後、第２図に示したＨＩＰ装置に装入し、アルゴン
ガスを用い、１１００℃、１２００気圧で１時間保持の
ＨＩＰ処理を行った。
ガスを用い、１１００℃、１２００気圧で１時間保持の
ＨＩＰ処理を行った。
ＨＩＰ処理後、上蓋及び下蓋を切断し、内面のパイプを
削り取り、被覆厚２ ｍ ｍの高硬度で耐摩耗性、耐食
性↓こ優れた内面被覆面をもった炭素鋼管製品を得た。
削り取り、被覆厚２ ｍ ｍの高硬度で耐摩耗性、耐食
性↓こ優れた内面被覆面をもった炭素鋼管製品を得た。
（発明の効果）
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれ
ば、金属質被覆面に高圧高温が作用するため充填粉体が
真密度な結晶組織を有すると共に、被覆面と金属製品の
所要表面とが拡散接合されて極めて強固に結合される。
ば、金属質被覆面に高圧高温が作用するため充填粉体が
真密度な結晶組織を有すると共に、被覆面と金属製品の
所要表面とが拡散接合されて極めて強固に結合される。
また、被覆処理できる金属製品は円筒形状のみならず、
板状、棒状、異形状の一面のみに限らず、複数面に多層
状のものまで一度に被覆することが可能であり、種々の
用途に応じて金属製品の材質、形状、寸法や被覆粉体の
材質等を適宜選択組合わせることもでき、所望の性質を
有する金属質被覆を形成することができる等々、その効
果は極めて大なるものである。
板状、棒状、異形状の一面のみに限らず、複数面に多層
状のものまで一度に被覆することが可能であり、種々の
用途に応じて金属製品の材質、形状、寸法や被覆粉体の
材質等を適宜選択組合わせることもでき、所望の性質を
有する金属質被覆を形成することができる等々、その効
果は極めて大なるものである。
第１図は本発明に係る被処理物の加熱処理前の状況を示
す断面図、 第２図は本発明で使用するＨＩＰ装置の一例を示す断面
図である。 １・・・金属製品（被処理物）、 ２・・・保持体、３
・・・下蓋、 ４・・・上蓋、５・・
・密封金具、 ６・・・ロー材、１０・
・・圧力容器本体、 １２・・・ヒーター、１
３・・・下蓋、 １４・・・上蓋。
す断面図、 第２図は本発明で使用するＨＩＰ装置の一例を示す断面
図である。 １・・・金属製品（被処理物）、 ２・・・保持体、３
・・・下蓋、 ４・・・上蓋、５・・
・密封金具、 ６・・・ロー材、１０・
・・圧力容器本体、 １２・・・ヒーター、１
３・・・下蓋、 １４・・・上蓋。
Claims (1)
- 金属製品の被覆すべき所要部分の外側に保持体を配置し
て所要スペースをつくり、該スペース内に金属質粉体を
充填して該充填粉体が汚染されない条件で加熱焼結した
後、該スペース内を脱気して完全密封し、しかる後にＨ
ＩＰ処理することにより、金属製品の所要部分に金属質
粉体を拡散接合せしめると共に該充填粉体を真密度に焼
結せしめることを特徴とするＨＩＰ処理による金属製品
上への金属質被覆面の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14689384A JPS6126705A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ｈｉｐ処理による金属製品上への金属質被覆面の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14689384A JPS6126705A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ｈｉｐ処理による金属製品上への金属質被覆面の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126705A true JPS6126705A (ja) | 1986-02-06 |
Family
ID=15417954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14689384A Pending JPS6126705A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ｈｉｐ処理による金属製品上への金属質被覆面の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126705A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03233749A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-10-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | メニューバイパス方法及び装置 |
| JPH0483809A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 複合歯車及びその製造方法 |
| JPH04325603A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Toshiba Corp | ニードルチップの製造方法 |
| US5248523A (en) * | 1990-08-02 | 1993-09-28 | Sintertech Of Tour Manhattan | Method for coating an inclined surface with powder |
| US7488009B2 (en) | 2003-07-18 | 2009-02-10 | Daikin Industries, Ltd. | Pipe joint |
| JP2013122089A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Nuovo Pignone Spa | 耐摩耗機能傾斜材料及び方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5687608A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-16 | Kobe Steel Ltd | Production of roll |
| JPS56152908A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-26 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of composite roll |
| JPS56156704A (en) * | 1980-04-10 | 1981-12-03 | Cameron Iron Works Inc | Manufacture of lining structure |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14689384A patent/JPS6126705A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JP2013122089A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Nuovo Pignone Spa | 耐摩耗機能傾斜材料及び方法 |
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