JPS6155588B2 - - Google Patents
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- JPS6155588B2 JPS6155588B2 JP58200341A JP20034183A JPS6155588B2 JP S6155588 B2 JPS6155588 B2 JP S6155588B2 JP 58200341 A JP58200341 A JP 58200341A JP 20034183 A JP20034183 A JP 20034183A JP S6155588 B2 JPS6155588 B2 JP S6155588B2
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- metal
- sprayed
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- metal powder
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- Expired
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属化合物の粉末冶金法に関するも
のである。
のである。
従来から知られているプラズマ溶射法は、金属
粉末をキヤリアガスと共にアーク放電によつてプ
ラズマ化し、基板上に溶射、堆積させるものであ
るが、このプラズマ溶射法によつて金属粉末を溶
射した場合、その金属粉末の中心部は未溶融のま
まで溶射堆積し、そのため溶射膜は粒径の大きい
金属粉末を含み、空孔が多いものとなる。
粉末をキヤリアガスと共にアーク放電によつてプ
ラズマ化し、基板上に溶射、堆積させるものであ
るが、このプラズマ溶射法によつて金属粉末を溶
射した場合、その金属粉末の中心部は未溶融のま
まで溶射堆積し、そのため溶射膜は粒径の大きい
金属粉末を含み、空孔が多いものとなる。
本発明は、上記金属粉末の溶融をレーザ加熱に
より一層促進させると同時にその溶融金属をアー
ク放電により活性化した反応性ガスと接触させて
所期の金属化合物材を生成させるようにした粉末
冶金法を提供しようとするものである。
より一層促進させると同時にその溶融金属をアー
ク放電により活性化した反応性ガスと接触させて
所期の金属化合物材を生成させるようにした粉末
冶金法を提供しようとするものである。
かかる目的を達成するため、本発明の粉末冶金
法は、金属粉末をキヤリアガスと共にアーク放電
によつてプラズマ化し、基板上に溶射、堆積させ
るプラズマ溶射法において、上記キヤリアガスを
溶射すべき金属と化合して金属化合物材を生成す
る反応性ガスとし、上記金属粉末の堆積部分に高
出力レーザ光を照射して溶射膜を急速に加熱溶融
させながら、それを上記反応性ガスと化合させ、
ついでその部分を急冷して稠密で微細結晶化した
金属化合物材を生成させるものである。
法は、金属粉末をキヤリアガスと共にアーク放電
によつてプラズマ化し、基板上に溶射、堆積させ
るプラズマ溶射法において、上記キヤリアガスを
溶射すべき金属と化合して金属化合物材を生成す
る反応性ガスとし、上記金属粉末の堆積部分に高
出力レーザ光を照射して溶射膜を急速に加熱溶融
させながら、それを上記反応性ガスと化合させ、
ついでその部分を急冷して稠密で微細結晶化した
金属化合物材を生成させるものである。
以下に図面を参照して本発明の方法をさらに具
体的に説明する。
体的に説明する。
本発明の粉末冶金法は、従来から知られている
プラズマ溶射技術を利用し、そのキヤリアガスと
して反応性ガスを用いると共に、高出力レーザ光
によつて金属粉末の堆積部分を照射するものであ
り、そのため第１図に示すような公知のプラズマ
溶射装置１をそのまま利用することができる。
プラズマ溶射技術を利用し、そのキヤリアガスと
して反応性ガスを用いると共に、高出力レーザ光
によつて金属粉末の堆積部分を照射するものであ
り、そのため第１図に示すような公知のプラズマ
溶射装置１をそのまま利用することができる。
上記プラズマ溶射装置１は、金属粉末供給口２
から溶射すべき金属粉末を供給すると共に、キヤ
リアガス送給路３に反応性ガスを供給しながら、
陰極４ａと陽極４ｂとの間に高電圧を印加してア
ーク放電によりキヤリアガスをプラズマ化し、そ
れによつて金属粉末を加熱溶融させ、それを基板
５上に溶射、堆積させるものである。このような
プラズマ溶射装置１において、従来はキヤリアガ
スとして金属粉末と反応しないものを用いるのが
一般的であるが、本発明においては、このキヤリ
アガスとして金属と積極的に反応する反応性ガス
を用い、例えば金属粉末としてチタンを用いた場
合、反応性ガスとして窒素ガスを用い、基板５に
窒化チタンの溶射膜６を生成させる。
から溶射すべき金属粉末を供給すると共に、キヤ
リアガス送給路３に反応性ガスを供給しながら、
陰極４ａと陽極４ｂとの間に高電圧を印加してア
ーク放電によりキヤリアガスをプラズマ化し、そ
れによつて金属粉末を加熱溶融させ、それを基板
５上に溶射、堆積させるものである。このような
プラズマ溶射装置１において、従来はキヤリアガ
スとして金属粉末と反応しないものを用いるのが
一般的であるが、本発明においては、このキヤリ
アガスとして金属と積極的に反応する反応性ガス
を用い、例えば金属粉末としてチタンを用いた場
合、反応性ガスとして窒素ガスを用い、基板５に
窒化チタンの溶射膜６を生成させる。
なお、溶融状態にある金属粉末は上記反応性ガ
ス雰囲気におくことが必要である。このため、装
置全体を圧力調整可能な容器１１内に置き、反応
ガスの圧力を調整できるようにすることが望まし
い。
ス雰囲気におくことが必要である。このため、装
置全体を圧力調整可能な容器１１内に置き、反応
ガスの圧力を調整できるようにすることが望まし
い。
上記溶射装置１によつて溶射する場合、金属粉
末の中心部が未溶融のままで溶射堆積することに
なる。そこで、金属粉末が堆積する部分に図示し
ないレーザ光源からの高出力レーザ光８をレンズ
９により集束して照射し、これによつて金属粉末
を完全に溶融させる。
末の中心部が未溶融のままで溶射堆積することに
なる。そこで、金属粉末が堆積する部分に図示し
ないレーザ光源からの高出力レーザ光８をレンズ
９により集束して照射し、これによつて金属粉末
を完全に溶融させる。
このようにして金属粉末を完全に溶融させる
と、反応性ガスとの化合が促進せしめられ、基板
５上には金属化合物材の溶射膜６が生成される。
と、反応性ガスとの化合が促進せしめられ、基板
５上には金属化合物材の溶射膜６が生成される。
この金属化合物材の溶射膜６をそのまま徐冷す
ると、結晶が成長するが、それを急冷することに
より、アモルフアスまたは結晶粒が微細な状態で
凝結し、機械的性質のすぐれた金属化合物材の溶
射膜が生成される。そのため、溶射膜６を直ちに
冷却するが、その冷却手段としては、図示したよ
うに基板５の溶射部分をその背後から水冷ジヤケ
ツト１０に供給した冷却水により冷却したり、あ
るいは冷風を吹きつける等の方法を用いることが
できる。
ると、結晶が成長するが、それを急冷することに
より、アモルフアスまたは結晶粒が微細な状態で
凝結し、機械的性質のすぐれた金属化合物材の溶
射膜が生成される。そのため、溶射膜６を直ちに
冷却するが、その冷却手段としては、図示したよ
うに基板５の溶射部分をその背後から水冷ジヤケ
ツト１０に供給した冷却水により冷却したり、あ
るいは冷風を吹きつける等の方法を用いることが
できる。
また、第２図に示すように、管状の基板１５上
に溶射膜を生成させる場合には、その管状基板１
５内に冷却水を流通させることもできる。
に溶射膜を生成させる場合には、その管状基板１
５内に冷却水を流通させることもできる。
このような本発明の方法によれば、プラズマ溶
射法によつて溶射した金属粉末を高出力レーザ光
によつて照射し、その金属粉末を中心部まで完全
に溶融させるようにしているので、従来のプラズ
マ溶射法による溶射膜のように、多くの気孔を含
むようなことがなく、しかも粉末金属が十分な溶
融により反応性ガスと反応し易くなつて、両者の
反応が十分に促進せしめられる。また、堆積した
金属化合物材の溶射膜の急冷によつて、その金属
化合物の結晶が微細化またはアモルフアス化さ
れ、機械的性質のすぐれた金属化合物材の溶射膜
を得ることができる。
射法によつて溶射した金属粉末を高出力レーザ光
によつて照射し、その金属粉末を中心部まで完全
に溶融させるようにしているので、従来のプラズ
マ溶射法による溶射膜のように、多くの気孔を含
むようなことがなく、しかも粉末金属が十分な溶
融により反応性ガスと反応し易くなつて、両者の
反応が十分に促進せしめられる。また、堆積した
金属化合物材の溶射膜の急冷によつて、その金属
化合物の結晶が微細化またはアモルフアス化さ
れ、機械的性質のすぐれた金属化合物材の溶射膜
を得ることができる。
さらに、上記粉末金属はアーク放電によつてす
でにある程度溶融しているので、レーザ光のパワ
ー密度を格別大きなものとする必要はない。
でにある程度溶融しているので、レーザ光のパワ
ー密度を格別大きなものとする必要はない。
而して、窒化チタン等のように、従来は蒸着に
よつて非常に薄い膜しか形成できないものを、本
発明の方法によれば、比較的厚い溶射膜として得
ることができる。
よつて非常に薄い膜しか形成できないものを、本
発明の方法によれば、比較的厚い溶射膜として得
ることができる。
第１図及び第２図は本発明の異なる実施状態を
示す説明図である。 ５……基板、６……溶射膜、８……高出力レー
ザ光。
示す説明図である。 ５……基板、６……溶射膜、８……高出力レー
ザ光。
Claims (1)
- １ 金属粉末をキヤリアガスと共にアーク放電に
よつてプラズマ化し、基板上に溶射、堆積させる
プラズマ溶射法において、上記キヤリアガスを溶
射すべき金属と化合して金属化合物材を生成する
反応性ガスとし、上記金属粉末の堆積部分に高出
力レーザ光を照射して溶射膜を急速に加熱溶融さ
せながら、それを上記反応性ガスと化合させ、つ
いでその部分を急冷して稠密で微細結晶化した金
属化合物材を生成させることを特徴とする金属化
合物の粉末冶金法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200341A JPS6092461A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 金属化合物の粉末冶金法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200341A JPS6092461A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 金属化合物の粉末冶金法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092461A JPS6092461A (ja) | 1985-05-24 |
| JPS6155588B2 true JPS6155588B2 (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=16422673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58200341A Granted JPS6092461A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 金属化合物の粉末冶金法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092461A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101392A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Toyota Motor Corp | 高密度エネルギ源を利用した鋳鉄材料に対する盛金法 |
| SE463213B (sv) * | 1988-05-06 | 1990-10-22 | Ibm Svenska Ab | Anordning och foerfarande foer att foerse ett metallsubstrat med en stoetbestaendig yta |
| EP0922786B1 (en) | 1997-11-25 | 2012-10-24 | Fuji Kihan Co., Ltd. | Method for forming ceramic coated products |
| WO2003087422A1 (de) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Sulzer Metco Ag | Plasmaspritzverfahren |
| KR100489596B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-05-16 | 주식회사 아이엠티 | 플라즈마 표면처리 장치 |
| CN102277552A (zh) * | 2010-06-09 | 2011-12-14 | 上海工程技术大学 | 采用电弧-等离子喷涂-激光重熔的金属表面处理方法 |
| JP5526364B2 (ja) * | 2012-04-16 | 2014-06-18 | トーカロ株式会社 | 白色酸化イットリウム溶射皮膜表面の改質方法 |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP58200341A patent/JPS6092461A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6092461A (ja) | 1985-05-24 |
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