JPS6152341A - 超耐高温腐食耐摩耗焼結合金 - Google Patents

超耐高温腐食耐摩耗焼結合金

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JPS6152341A
JPS6152341A JP17268184A JP17268184A JPS6152341A JP S6152341 A JPS6152341 A JP S6152341A JP 17268184 A JP17268184 A JP 17268184A JP 17268184 A JP17268184 A JP 17268184A JP S6152341 A JPS6152341 A JP S6152341A
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alloy
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sintered alloy
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binder phase
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Taijiro Sugisawa
杉澤 泰次郎
Hironori Yoshimura
吉村 寛範
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔差業上の利用分野〕 この発明は、特に高温で耐腐食性に優れ、かつ耐摩耗性
の優れたCo −Cr −Fe −C系の新規な焼結合
金に関するものである。
〔従来の技術〕
Co −Cr −Fc −C系耐熱合金(組成は、Cr
:10〜50重量%、Fc:10〜30重量%、C:0
.05〜02重量%、残りがCo及び不可避不純物)は
、高Cr含有合金で耐高温腐食性に優れることから、溶
解法で製造されて、重油燃焼用ノズルなどで一部実用化
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この系の合金はMOやWのような炭化物形成成
分を含んでおらず、またC値を低くおさえているため、
M23C67M7C31M6C2MC等の炭化物や金属
間化合物の析出が少ないので、高温強度が低く、高温で
の耐摩耗性が低いという欠点を有していた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、Co −Cr −Fe −c系合金の耐
高温腐食性を活かしながら、この合金の欠点である高温
での耐摩耗性及び高温強度を改良すべく種々研究を行な
った結果、特定の組成を有するCo −Cr −Fe−
C系合金に、特定の割合で元素周期律表の4a、5a及
び6a族金属のうちの1種以上の金属の炭化物、窒化物
若しくは炭窒化物、又は、これらの2種以上を含有させ
ることにより、前記目的が達成でき、しかも、高温での
耐腐食性と耐摩耗性の両特性を向上させることができる
ことを見い出した。
この発明は、以上の知見に基いて発明されたものであり
、 (1)硬質分散相として、元素周期律表の4a。
5a及び6a族金属のうちの1種以上の金属の炭化物、
窒化物若しくは炭窒化物、又は、これらの2種以上:3
〜30%と、 結合相として、CoC系合金97〜70%とからなる組
成(以上、重量%)を有し、 しかも、前記の結合相としてのCoC系合金、Cr: 
 2 0〜4 0%゜F c:10〜30%゜ C: 02〜30 % を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
(以上、重量%)を有することを特徴とする超耐高温腐
食耐摩耗性焼結合金。
(2)硬質分散相が窒化チタンであり、結合相としての
CoC系合金 Cr:20〜35%。
Fe:15〜25%。
C:0.2〜1.0% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
(以上、重量%)を有するものであり、そして焼結合金
が窒化チタン:10〜30%と、結合相としてのCo基
合金=90〜70%とからなる組成C以上、重1%)を
有する特許請求の範囲第1項記載の超耐高温腐食耐摩耗
焼結合金。
(3)硬質分散相が炭窒化チタンであり、結合相として
のCoC系合金 Cr:20〜35%゜ Fe : 15〜25% + C:0.5〜2.5% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
(以上、重量%)を有するものであり、そして焼結合金
が炭窒化チタン=10〜30%と、結金相としてのCo
基合金:90〜70%とからなる組成(以上、重量%)
を有する特許請求の範囲第1項記載の超耐高温腐食耐摩
耗焼結合金。
(4)  硬質分散相が炭化バナジウムと窒化チタンと
からなり、結合相としてのCo基合金が −Cr:20
〜35%。
1’i”c:15〜25%゜ C: 05〜25% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
(以上、重量%)を−有するものであり、そして焼結合
金が炭化バナジウム=3〜10%と窒化チタン=5〜2
0%と、結合相としてのCo基合金:92〜70%とか
らなる組成(以上、重量%)を有する特許請求の範囲第
1項記載の超耐高温腐食耐摩耗焼結合金 である。
以下、この発明の詳細な説明する。
(al  硬質分散相 (a−1)成分 硬質分散相を形成する成分は、元素周期律表の4 a 
t 5 a及び6a族金属のうちの1種以上の金属の炭
化物、窒化物若しくは炭窒化物、又は、これらの2種以
上である。元素周期律表の4 a +5a及び6a族金
属のうちの1種以上の金属の炭化物、窒化物若しくは炭
窒化物とは、元素周期律表の4a、5a及び6a族金属
のうちの単独の金属の炭化物、窒化物及び炭窒化物と、
元素周期律表の4a、5a及び6a族金属のうちの2種
以上の金属の複合金属炭化物(固溶体)、複合金属窒化
物(固溶体)及び複合金属炭窒化物(固溶体)の両方を
意味する。そして、これらの2種以上とは、前記の化合
物が2種以上混在することを意味する。これらのなかで
も、窒化チタン(以下、TINで示す)、炭窒化チタン
(以下、TiCNで示す)及び炭化バナジウム(以下、
VCで示す)とTINの組合せが好ましい。
(a−2)平均粒径 硬質分散相の平均粒径は5μm以下が望ましい。その平
均粒径が5μmを越えると、焼結合金の強度が低下する
傾向があるからである。
(a−3)含有率 硬質分散相としての、元素周期律表の4a。
5a及び6a族金属のうちの1種以上の金属の炭化物、
窒化物若しくは炭窒化物は、この発明の焼結合金の高温
での耐摩耗性を著しく向上させる効果を奏するが、その
含有率が3重量%未満では所望の効果が得られず、一方
、その含有率が30重量%を越えると、焼結合金の靭性
が低下してしまうので、硬質分散相としての前記化合物
の含有率を3〜30重量%と定めた。
(bl  結合相 (b−1)組織 この発明の結合相としてのCo−Cr −Fe−C系合
金は、Cr 23 C6及びCr7C3と金属相とから
なる。
(b−2)含有率 結合相としてのCo −Cr −Fe −C系合金は、
この発明の焼結合金の靭性及び耐高温腐食性を高める効
果を奏するが、その含有率が70重量%未満では、前記
所望の効果が得られず、一方、その含有率が97重量%
を越えると、焼結合金の高温における耐摩耗性が低下し
てしまうので、結合相としてのCo −Cr −Fe 
−C系合金の含有率を97〜70重量%と定めた。
(b−3)組成 HCr Crはこの発明の焼結合金において、高温での耐腐食性
を高める効果を有するが、結合相としてのCo基合金中
のCrの含有量が20重量%未満では前記所望の効果が
得られず、一方、40重量%を越えると、焼結合金の靭
性が低下してしまうし、又、高温腐食性雰囲気での耐摩
耗性が再び低下するので、結合相どしてのCo基合金中
のCrの含有量を20〜40重量%と定めた。
lit  Fc Feは、この発明の焼結合金において、硬質分散相を形
成する成分の粒子の分散を良くし、焼結合金の常温の強
度を高める効果を奏するが、結合相としてのCo基合金
中のFeの含有量が10重量%未満では、fnl記所望
の効果が得られないし、一方、30重量%を越えると、
焼結合金の高温での硬さ、ひいては高温での耐摩耗性が
低下してしまうので、結合相としてのCo基合金中のF
eの含有量を10〜30重量%と定めた。
′)而)  C Cは、Crと炭化物を形成して、結合相としてのCo基
合金の高温強度及び高温における硬さひいては耐摩耗性
を高め、したがって焼結合金の高温強度と高温における
耐摩耗性を向上させる作用を有するが、結合相としての
Co基合金中のCの含有量が02重量%未満では前記所
望の効果が得られず、−ブハ3.0重量%を越えると、
結合相としてのCo基合金の靭性が低下し、焼結合金全
体の靭性も低下してしまうし、又、高温腐食性雰囲気で
の耐摩耗性も再び低下するので、結合相としてのCo基
合金中のCの含有量を02〜3.0重量%と定めた。
なお、結合相としてのCo基合金に、一般の耐熱合金に
添加されているMn、Si、Ni+MO,WtNb*T
i、Al。
B 、 Zr等の元素が、結合相としてのCo基合金の
重量の4重量%以下含有させられた焼結合金も、この発
明の焼結合金の範囲に含まれる。
〔発明の附帯的事項〕
この発明の超耐高温腐食耐摩耗焼結合金の製造方法は、
まず、結合相形成成分としてのCo基合金粉末を製造す
ることから始まる。結合相形成成分としてのCo基合金
粉末の調製方法としては、所定酸化物粉末と炭素粉末の
混合物を水素雰囲気中で加熱して共還元して微粉末を調
製する方法がよい。
次に、この結合相としてのCo基合金粉末に、元素周期
律表の4a、5a及び6a族金属のうちの1種以上の金
属の炭化物、窒化物若しくは炭窒化物、又は、これらの
2種以上を添加して、変性アルコール等の溶剤中で湿式
混合し、乾燥した後、好ましくはプレス圧10〜30K
g/−の圧力で機械プレスするか静水圧プレスし、次に
、好ましくは真空度10−3〜10 ’torrの真空
中又は1〜760 torrの還元雰囲気中で、好まし
くは1230〜1350℃の温度で0.5〜3時間焼結
する。
更に、必要に応じて、1200〜1300℃の温度、1
000〜2000気圧の不活性ガス圧力で熱間静水圧プ
レスを行なうと、空孔が減少し、焼結合金の強度が一段
と向上する。
〔実施例〕
以下、実施例においてこの発明の焼結合金を具体的に示
す。
実施例l Cr2O3:29重量%、Fe3O4:20重量%。
Co3O4:495重量%及びC:15重量%の混合物
を流量51/分の水素気流中で1230℃の温度で1時
間共還元することによって、合金組成がCr:28重量
%、Fe:20重量%、C:0.5重量%、残りがCo
からなり、平均粒径が2.0μmの結合相形成成分とし
てのCo基合金の粉末を調製した。
この結合相形成成分としてのCo基合金の粉末85重量
%と、硬質分散相形成成分としてTiN粉末(平均粒径
10μm)15重量%あるいはT1CN粉末(平均粒径
:10μm)15重量%の混合物を、それぞれボールミ
ルにてアルコール中72時間湿式混合し、乾燥した後、
この混合粉末をそれぞれプレス圧力20 Kr / 1
wjの圧力でプレス成形し、次いでいずれも1.0−2
torrの真空中で1220℃で1時間焼結して、密度
比98%の焼結体とした。
更に、この焼結体を1200℃の温度、1000気圧の
Arガヌ中で1時間熱間静水圧プレスを行ない、配合組
成と実質的に同じ組成を有する密度比100%の緻密な
本発明焼結合金を製造した(以下、硬質分散相がTiN
のものを本発明焼結合金1゜硬質分散相がT1CNのも
のを本発明焼結合金2という)。
同様な方法によって、TiNもT1CNも含有しない結
合相としてのCo基合金のみの焼結体である比較焼結合
金1を製造した。
又、溶解法によって製造し、本発明焼結合金中の結合相
としてのCo基合金の組成と近似した組成を有する耐熱
合金のUMCo−50(組成は、Cr:28重量%、F
e:20重量%、C:0.1重量%。
残りがCo;以下、従来合金という)も比較として用い
た。
これらの各種合金から100mX 100w+X10m
+の大きさの角板を作成し、これをSO□を含む雰囲気
(SO2濃度:50%)中で1000℃に加熱して、こ
の角板にAI!203粒子の噴射流(噴出圧カニ10K
g/crA、噴出ノズルと試験体の距離:50fi)を
30分間当てて、角板の重量減少量を測定することによ
って、高温腐食性雰囲気中での耐摩耗性を評価した。
この結果を第1表に示した。
実施例2 ガスアトマイズ法により製造した平均粒径が3.5μm
で第2表記載の組成を有する結合相形成成分としてのC
o基合金粉末と、平均粒径な12μmに揃えた第2表記
載の各種の硬質分散相形成成分を用意し、第2表記載の
配合組成(−配合し、第2表記載の焼結条件及び熱間静
水圧プレス条件でそれぞれ焼結及び熱間静水圧プレスし
て、配合組成と実質的に同じ組成を有する本発明焼結合
金3〜44及び比較焼結合金2〜9を製造した。なお、
比較焼結合金は、本発明焼結合金の組成範囲から第1表 外−れた組成を有するものである。
これらの本発明焼結合金及び比較焼結合金のそ−れぞれ
について、600℃における抗折力を測定し、又、実施
例1と同様な方法によりAl2O3粒子噴射流による重
量減少量を測定し、これらの結果−を第2表に示した。
〔発明の効果〕
以上、実施例1〜2かられかるように、本発明焼結合金
は、元素周期律表の4 a + 5 a及び6a族金属
のうちの1種以上の金属の炭化物、窒化物及び炭窒化物
のいずれも含まない比較焼結−合金l、従来からある溶
解冶金法によって製造したCo基耐熱合金、並びに組成
がこの発明の範囲から外れた比較焼結合金と比べて、高
温腐食性雰囲気における耐摩耗性が優れており、又、高
温強度も優れていることから、このような特性が要求さ
れる重油−燃焼用ノズルはもちろん一般の耐食耐摩耗部
品あるいは切削工具としても有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)硬質分散相として、元素周期律表の4a、5a及
    び6a族金属のうちの1種以上の金属の炭化物、窒化物
    若しくは炭窒化物、又は、これらの2種以上:3〜30
    %と、 結合相として、Co基合金:97〜70%とからなる組
    成(以上、重量%)を有し、 しかも、前記の結合相としてのCo基合金は、Cr:2
    0〜40%、 Fe:10〜30%、 C:0.2〜3.0% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
    (以上、重量%)を有することを特徴とする超耐高温腐
    食耐摩耗焼結合金。
  2. (2)硬質分散相が窒化チタンであり、結合相としての
    Co基合金が Cr:20〜35%、 Fe:15〜25%、 C:0.2〜1.0% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
    (以上、重量%)を有するものであり、そして、焼結合
    金が窒化チタン:10〜30%と、結合相としてのCo
    基合金:90〜70%とからなる組成(以上、重量%)
    を有する特許請求の範囲第1項記載の超耐高温腐食耐摩
    耗焼結合金。
  3. (3)硬質分散相が炭窒化チタンであり、結合相として
    のCo基合金が Cr:20〜35%、 Fe:15〜25%、 C:0.5〜2.5% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
    (以上、重量%)を有するものであり、そして、焼結合
    金が炭窒化チタン:10〜30%と、結合相としてのC
    o基合金:90〜70%とからなる組成(以上、重量%
    )を有する特許請求の範囲第1項記載の超耐高温腐食耐
    摩耗焼結合金。
  4. (4)硬質分散相が炭化バナジウムと窒化チタンとから
    なり、結合相としてのCo基合金が Cr:20〜35%、 Fe:15〜25%、 C:0.5〜2.5% を含有し、残りがCoおよび不可避不純物からなる組成
    (以上、重量%)を有するものであり、そして、焼結合
    金が炭化バナジウム:3〜10%と窒化チタン:5〜2
    0%と、結合相としてのCo基合金:92〜70%とか
    らなる組成(以上、重量%)を有する特許請求の範囲第
    1項記載の超耐高温腐食耐摩耗焼結合金。
JP17268184A 1984-08-20 1984-08-20 超耐高温腐食耐摩耗焼結合金 Granted JPS6152341A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134039A (en) * 1988-04-11 1992-07-28 Leach & Garner Company Metal articles having a plurality of ultrafine particles dispersed therein

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552456A (en) * 1978-06-22 1980-01-09 Hirata Tounosuke Automatically opening and automatically opening and closing umbrella

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552456A (en) * 1978-06-22 1980-01-09 Hirata Tounosuke Automatically opening and automatically opening and closing umbrella

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134039A (en) * 1988-04-11 1992-07-28 Leach & Garner Company Metal articles having a plurality of ultrafine particles dispersed therein

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