JPS6249341B2 - - Google Patents

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JPS6249341B2
JPS6249341B2 JP79500473A JP50047379A JPS6249341B2 JP S6249341 B2 JPS6249341 B2 JP S6249341B2 JP 79500473 A JP79500473 A JP 79500473A JP 50047379 A JP50047379 A JP 50047379A JP S6249341 B2 JPS6249341 B2 JP S6249341B2
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JP
Japan
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weight
alloy
nickel
boron
chromium
Prior art date
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Expired
Application number
JP79500473A
Other languages
English (en)
Inventor
Kanichi Tanaka
Kensuke Hidaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fukuda Kinzoku Hakufun Kogyo Kk
Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd
Original Assignee
Fukuda Kinzoku Hakufun Kogyo Kk
Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP3070978A external-priority patent/JPS54122626A/ja
Priority claimed from JP53103402A external-priority patent/JPS5935422B2/ja
Application filed by Fukuda Kinzoku Hakufun Kogyo Kk, Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd filed Critical Fukuda Kinzoku Hakufun Kogyo Kk
Priority to JP79500473A priority Critical patent/JPS6249341B2/ja
Priority to JP20212486A priority patent/JPS62130792A/ja
Publication of JPS6249341B2 publication Critical patent/JPS6249341B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033Ni as the principal constituent
    • B23K35/304Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

請求の範囲 1 ホウ素0.05〜1.5重量%、ケイ素3〜7重量
%、クロム7.5〜35重量%、炭素0.05〜1.5重量
%、鉄30重量%以下、スズ0.1〜3重量%およ
び/またはタンタル0.1〜3重量%を含み、残部
が実質的にニツケルであり、ホウ素に対するケイ
素の重量比が3.3以上であることを特徴とするニ
ツケル基肉盛合金。 2 ホウ素0.05〜1.5重量%、ケイ素3〜7重量
%、クロム7.5〜35重量%、炭素0.05〜1.5重量
%、タングステン5重量%以下、スズ0.1〜3重
量%および/またはタンタル0.1〜3重量%を含
み、残部が実質的にニツケルであり、ホウ素に対
するケイ素の重量比が3.3以上であることを特徴
とするニツケル基肉盛合金。 3 ホウ素0.05〜1.5重量%、ケイ素3〜7重量
%、クロム7.5〜35重量%、炭素0.05〜1.5重量
%、鉄30重量%以下、タングステン5重量%以
下、スズ0.1〜3重量%および/またはタンタル
0.1〜3重量%を含み、残部が実質的にニツケル
であり、ホウ素に対するケイ素の重量比が3.3以
上であることを特徴とするニツケル基肉盛合金。 技術分野 この発明はニツケル基肉盛合金、特に種々の構
造物、機械部品、器具等の表面硬化のために用い
られる高靭性、高耐摩耗性および高耐食性を有す
るニツケル基肉盛合金に関するものである。 背景技術 各種の構造物、機械部品、器具等において摩
耗、腐食、高温酸化、穿孔等を防止するための
種々の表面硬化法の一つとしていわゆる自溶合金
(self−fluxing alloy)の溶射または肉盛溶着に
よる表面硬化法が知られている。 自溶合金はニツケル(Ni)基もしくはニツケ
ル−クロム(Ni−Cr)基またはコバルト−クロ
ム(Co−Cr)基にホウ素(B)、ケイ素(Si)を添
加したものであるが、中でもホウ素1〜3重量
%、ケイ素2.3〜5重量%を含むニツケル基自溶
合金は比較的良好な耐摩耗性、耐食性、作業性を
有するものとして広く使用されている。 しかしながら、上記従来のニツケル基自溶合金
は大形の母材や、この合金との熱膨張率の差が大
きい材質の母材にこの合金を肉盛りする場合に
は、使用条件によつては肉盛合金層に「ひび」な
いし「割れ」を生じる欠点を有している。 この欠点は従来のニツケル基自溶合金のマトリ
ツクスを構成している組織の中にニツケル固溶体
+Ni3Bの擬二元共晶組織が存在していることに
起因している。 すなわち、このニツケル固溶体+Ni3Bの擬二
元共晶中のNi3Bは著しく脆く、この二元共晶が
マトリツクスのうちで最も靭性に欠けているため
に上記の如き使用条件によつて肉盛合金層に「ひ
び」ないし「割れ」を生じるのである。 さらに上記従来のニツケル基自溶合金は比較的
高い耐摩耗性耐食性を有しているけれども、これ
らの特性も使用条件によつては充分満足できるも
のではなく、改善の余地が大きい。 ところで、肉盛合金としてニツケル基自溶合金
以外にコバルト基合金がある。これは炭素0.9〜
1.6重量%、マンガン0.5重量%以下、ケイ素0.8〜
1.5重量%、クロム26〜29重量%、タングステン
4〜6重量%、鉄3重量%以下を含み残部がコバ
ルトである。この合金は硬さがロツクウエルCス
ケールで35〜45、衝撃値がシヤルピー式衝撃試験
で0.9〜1.4Kgm/cm2を示し、従来のニツケル基自
溶合金ならば肉盛層に「ひび」や「割れ」を生じ
るような条件下であつても、このコバルト基合金
は「ひび」や「割れ」を生じることが少ないし、
また比較的高い耐摩耗性を有している。 しかし、コバルト基合金は原子核応用装置のよ
うに放射能によつて汚染される場所で使用される
場合には、半減期の長い同位元素であるコバルト
60が生じて環境汚染の危険性がある。従つて例え
ば原子力発電プラントにおいて使用されるバルブ
の弁座等の肉盛にコバルト基合金を使用するのは
問題であり、コバルト基合金に代わる肉盛合金の
出現が望まれていた。 本発明者らは以上の技術的課題を解決すべくニ
ツケル基自溶合金の組成を種々研究実験したが、
この発明の合金が満足すべき基本的条件として次
の三つの条件を設定した。 (1) 硬さ(ロツクウエルCスケール)35以上。 (2) 衝撃値(シヤルピー式衝撃試験)0.9Kgm/
cm2以上。 (3) (硬さ)×(衝撃値)=45以上(以下この値を
「HI」値という)。 これらの条件を満足するニツケル基肉盛合金は
実際のコバルト基合金の種々の使用分野における
通常の使用条件を充分に満足するものである。 この発明は上記3条件を満足し、靭性が高く肉
盛層に「ひび」や「割れ」が発生せず肉盛作業性
がよく、更に耐摩耗性および耐食性に優れたニツ
ケル基肉盛合金を提供することを目的とする。 さらに、この発明は上記のようなニツケル基肉
盛合金において耐食性を一層高めることを目的と
する。 発明の開示 上記目的は本発明による次の組成の合金によつ
て達成される。 すなわち、ホウ素0.05〜1.5重量%、ケイ素3
〜7重量%、クロム7.5〜35重量%、炭素0.05〜
1.5重量%、鉄30重量%以下および/またはタン
グステン5重量%以下を含み、さらにスズ0.1〜
3重量%および/またはタンタル0.1〜3重量%
を含み、残部が実質的にニツケルであり、ホウ素
に対するケイ素の重量比が3.3以上であることを
特徴とするニツケル基肉盛合金である。 この合金の組成および各組成分の量を上記のよ
うに定めた理由は次の通りである。 (a) ホウ素(B)およびケイ素(Si) ホウ素およびケイ素はともに硬さ、衝撃値に
影響するほか、肉盛作業性を改善する機能を有
するが、ホウ素0.05重量%以下、ケイ素3重量
%以下となると硬さがHRC35以下となり、耐
摩耗性が低下するほか、肉盛作業時にいわゆる
自溶性のないスラグが多く発生し、肉盛作業性
が低下するので好ましくない。ホウ素1.5重量
%以上、ケイ素7重量%以上となると衝撃値が
0.9Kgm/cm2以下となり、HI値も45以下となる
ので肉盛層に「ひび」や「割れ」を生じること
があり好ましくない。 (b) ホウ素に対するケイ素の重量比(Si/B) 従来のホウ素およびケイ素を含むニツケル基
自溶合金においては、ホウ素に対するケイ素の
重量比(Si/B)が3以下である。本発明者は
種々研究実験を行なつた結果、この比が3以下
の小さい値の場合には合金は靭性が充分でな
く、従つて大形の母材や当該合金と熱膨張率の
差が大きな母材に肉盛した場合に肉盛層に「割
れ」や「ひび」を生じることを見出し、以下の
考察に基づいてSi/B比を3.3以上の値とする
ことによつて靭性を増大させ上記欠点を完全に
除きうることを見出した。 公知のニツケル基自溶合金はホウ素1〜3重
量%、ケイ素2.3〜5重量%、クロム0〜17重
量%、炭素0.1〜1重量%、鉄0〜5重量%を
含み、必要に応じて5重量%までの銅、モリブ
デン、タングステンの1種以上を添加し、残部
が実質的にニツケルであるが、この合金系を金
属組織学的に分析すれば次の通りである。 マトリツクスは主としてニツケル、ホウ
素、ケイ素の3成分により構成される。ここ
でニツケルはケイ素および少量のホウ素や後
述するクロム、鉄、銅、モリブデン、タング
ステン等を固溶した固溶体であるので、以下
純ニツケルと区別するために(Ni)と記す
る。 クロムの添加により、クロムの一部は
(Ni)中に固溶されマトリツクス中に入る
が、余剰のクロムはクロムと同時に添加され
る炭素と結合してクロム炭化物、主として
M7O3複炭化物(ここでMは主としてクロム
であるが、少量のモリブデン、タングステ
ン、ニツケル、鉄等をも含む)や、一部のホ
ウ素とも結合してクロムホウ化物、主として
MB複ホウ化物(ここでMは上記と同じ)を
形成する。なお、クロムがマトリツクスと
M7C3へどのような割合で分配されるかの分
配率およびホウ素がマトリツクスとMBへど
のような割合で分配されるかの分配率は確か
でない。 M7C3およびMBはこの合金の融体からの凝
固に際して、マトリツクスに比較して充分高
い温度(1270℃〜1420℃)で晶出するので、
マトリツクスの凝固温度(960℃〜1200℃、
大部分のものは960℃〜1080℃)までに第1
相および第2相として晶出しマトリツクス内
に分散した状態で存在することになる。な
お、M7C3,MBはともに硬度が高いので硬質
晶と呼ぶ。 鉄および銅は主にマトリツクス中の
(Ni)に固溶され、モリブデンおよびタング
ステンは主にM7C3またはMB中に固溶され
る。 以上のように上記組成の従来のニツケル基
自溶合金は、(a)(Ni)、ホウ素、ケイ素の3
成分のマトリツクスからなる金属組織、ある
いは(b)多量のクロムおよび炭素の共存下で主
としてM7C3と少量のMBの硬質晶が分散した
上記(a)と同様の3成分のマトリツクスからな
る金属組織のいずれかである。 本発明者らは上記のような金属組織を有する
ニツケル基自溶合金の靭性を向上させるため
に、金属組織学的研究を行なつた結果、その靭
性の大小はマトリツクス組織の靭性の大小によ
つて本質的に決定され、硬質晶の存在は多少と
も靭性の低下に関与することもあるが、本質的
な影響を及ぼさないことを見出した。 従つて従来のニツケル基自溶合金の靭性を改
善するには、そのマトリツクスの組織を改善す
る必要がある。 この観点から、先ずマトリツクスが(Ni)−
B−Si3成分から構成された合金について検討
する。Ni−B−Si3元合金の液相面を示す第1
図において、ニツケルにホウ素およびケイ素を
添加するとニツケル固溶体はその融点が低下
し、またその初晶面はNi−B側においてNi3B
の初晶面と、またNi−Si側においてはNi3Si初
晶面と、それぞれ擬2元共晶反応線によつて境
を接する。 擬2元共晶反応線L=(Ni)+Ni3Bはホウ素
3.9重量%(1093℃)の2元共晶点Xから温度
の低下とともにホウ素が減少しケイ素が増加す
る方向に延び、ケイ素11.5重量%(1152℃)の
2元共晶点Zから温度の低下とともにホウ素が
増加しケイ素が減少する方向に延びる擬2元共
晶反応線L=(Ni)+Ni3Siと、ホウ素2.2重量
%、ケイ素7.2重量%の点、すなわち3元共晶
点Yで交わる。 ところで、従来のニツケル基自溶合金のホウ
素およびケイ素の含有量は第2図中ハツチング
を施した領域P内にある。従つてこれら従来の
合金のマトリツクスは例えばa点の組成(ホウ
素2重量%、ケイ素2.3重量%)の融体は温度
の低下とともに液相面に達し、その後は温度の
低下とともに(Ni)を晶出するから融体はa
点よりb点へ点線上に組成を変化させながらそ
の液相温度を下げていく。そしてb点に達する
と、L=(Ni)+Ni3Bの共晶反応線に沿つてb
点からY点へ温度の低下とともに(Ni)+Ni3B
の2元共晶を晶出しながら融体組成を変化させ
つつ液相温度を下げていき、Y点に達すると
(Ni)+Ni3B+Ni3Siの3元共晶を晶出して固化
する。従つてこの合金のマトリツクスの金属組
織は(Ni),(Ni)+Ni3Bの2元共晶、および
(Ni)+Ni3B+Ni3Siの3元共晶によつて構成さ
れている。 ところで、Ni3Bは非常に硬く(HV1050〜
1100)て脆く、(Ni)+Ni3Bの2元共晶では靭
性のある(Ni)の外側を脆いNi3Bが包囲して
いるので、(Ni)+Ni3Bの2元共晶は靭性が低
く割れ易い。 一方、(Ni)+Ni3B+Ni3Siの3元共晶中の
Ni3Bは、3元共晶中にあるので組織が非常に
微細であるため、また、(Ni)の外側をNi3Bが
完全に包囲している2元共晶の場合とは異な
り、Ni3Bよりも硬さは低い(HV800〜850)け
れども靭性の高いNi3SiがNi3Bの包囲を分断し
ているために、上記2元共晶よりも靭性が高
い。 以上から明らかなように、従来のニツケル基
自溶合金ではマトリツクスが(Ni)+Ni3Bの2
元共晶を含み、これがこの合金の靭性を著しく
低下させている。 従つて、本発明によれば、ホウ素とケイ素の
配合量を上記(Ni)+Ni3Bの2元共晶が生成さ
れない範囲Q、すなわち、Ni点とY点を結ぶ
線のSi側にあるように選定する。換言すれば、
3元共晶点がホウ素2.2重量%、ケイ素7.2重量
%であることから、ホウ素に対するケイ素の重
量比Si/Bをこの3元共晶点のSi/B=7.2/2.2
≒3.3以上とすることによつて、(Ni)+Ni3Bの
2元共晶の晶出を阻止し、これに代つて靭性の
高い(Ni)+Ni3Siの2元共晶を晶出させること
により合金の靭性を著しく向上せしめえたので
ある。 以上のように、本発明の合金のマトリツクス
の金属組織は従来のニツケル基自溶合金のそれ
とは本質的に異なり、(Ni),(Ni)+Ni3Siの2
元共晶および(Ni)+Ni3Si+Ni3Bの3元共晶か
らなる。 尚、本発明の合金はクロムを比較的多量に含
むので、Ni−Cr−B−Siの4元系、または、
クロムと同時に添加される炭素の存在下では
Ni−Cr−B−Si−Cの5元系についても考察
が必要であるが、このような多元系の状態図が
ないため正確な解析はできない。 しかしながら、既述のようにクロムのうち
(Ni)に固溶された以外の余剰分がCr7C3,CrB
等の硬質晶を形成し、これはマトリツクス組織
以外の相を形成する。そして、ホウ素はクロム
と結合してCrBを生成した分(これをB(Cr)
で表わす)だけマトリツクス中のホウ素の量
(これをB(M)で表わす)が少なくなる(ホ
ウ素の全量はB(Cr)+B(M))。従つてマト
リツクス中に(Ni)+Ni3Bの2元共晶が晶出し
ない条件は、厳密にはSi/B≧3.3でなくSi/
B(M)≧3.3であり、B>B(M)であるか
ら、Si/Bの下限は3.3よりやや小さな値、例
えば3.0とすることもできよう。しかし、既述
のようにクロムおよびホウ素のマトリツクスと
CrBへの分配率が明確でないので、本発明では
Si/B≧3.3と選定した。 (c) クロム(Cr) 本発明では、クロムは従来のニツケル基自溶
合金に比べて多量に配合しているが、これは衝
撃値、HI値の増大に寄与している。また、ク
ロムはホウ素とで金属間化合物を形成し、合金
の耐摩耗性と耐食性を向上させる。しかし、ク
ロムが35重量%以上となると、肉盛作業時に自
溶性のないスラグが多く発生して著しく作業性
を害するとともに、衝撃値の低下もみられHI
値も45以下となるので好ましくない。 クロムが7.5重量%以下となると、本発明合
金の組成範囲内においてホウ素、ケイ素の配合
量を多くした場合に衝撃値の低下がみられる。 クロムが7.5重量%以上ではHI値が45以上を
示し、特に10〜15重量%ではHI値が最大とな
る。 クロムが7.5〜15重量%の範囲ではクロムと
ホウ素、炭素、ケイ素などの金属間化合物であ
る硬質晶が全くなくなるか、著しく減少する。
従来はこの硬質晶が少ないことが耐摩耗性を劣
下させると考えられていたが、同種金属同志の
乾燥状態でのすべり摩擦による摩耗試験の結果
によると、クロム含有量が7.5〜15重量%のも
のは摩擦係数が著しく低下し摩耗量の減少と耐
スカツフイング性が向上することが見出され
た。 クロムが7.5重量%以下となると、従来のニ
ツケル基自溶合金と同等もしくはそれ以下の腐
食減量がみられるので好ましくない。 (d) 炭素(C) 炭素は合金の硬さを増加させる機能を有する
が、0.05重量%以下では硬さおよび耐摩耗性が
低下するので好ましくない。また1.5重量%以
上では衝撃値が0.9以下となり、肉盛層に割れ
を発生することがあり好ましくない。 (e) 鉄(Fe)およびタングステン(W) 鉄はニツケルと同属の元素であり、しかもニ
ツケルに比べ安価なためできるだけ多く配合す
るのが好ましいが、従来のニツケル基自溶合金
の特性をできるだけ害さないで配合するには30
重量%以下が好ましい。これより多く配合する
と、硬さが低下して耐摩耗性を害すると同時
に、肉盛作業時に自溶性のないスラグが多量に
発生して作業性を著しく害することになるため
好ましくない。 タングステンは硬さを増加させ耐摩耗性を良
くするために添加され、特に高温での特性を向
上させるが、その添加によつて衝撃値が低下し
HI値も45以下となるため、5重量%以内にお
さえることが好ましい。 (f) スズ(Sn)およびタンタル(Ta) スズとタンタルの一方または両方の添加はこ
れを添加しないものと比べて合金の高靭性を損
なわずに耐食性を増加させる。 スズの添加量は0.1重量%以下では耐食性の
改善効果が認められず、3重量%以上では耐食
性の改善効果は認められるものの、衝撃値の低
下が大きく靭性の劣化をまねくので、スズの添
加量は3重量%以下とすべきである。 タンタル0.1重量%以下では耐食性の改善効
果は認められず、3重量%以上10重量%以下で
は耐食性向上が認められるものの3重量%以上
添加しても耐食性の改善効果は少なく、高価な
タンタルの添加量を増加させることは経済的見
地からも望ましくない。
【図面の簡単な説明】
第1図はNi−B−Si三元合金のニツケル側状態
図、第2図は同合金における従来の組成範囲およ
び本発明による組成範囲を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 次に本発明の具体的実施例について説明する。 表は従来のニツケル基自溶合金(試験片番号
1,2)と本発明の重量範囲のホウ素、ケイ素、
クロム(ただし試験片番号16のクロムは本発明の
重量範囲外である)、および炭素、または、これ
らの元素に加えて鉄および/またはタングステン
を含むがスズおよびタンタルを含まない合金18種
(試験片番号3〜20)との組成、硬さ、衝撃値、
HI値、肉盛りによる割れの発生の有無および耐
摩耗性の比較を示す。 これらの合金は所定の割合で母合金および単独
金属を配合し、高周波炉で溶解した後、5mmφの
溶接棒と、10mm×10mm×55mmの衝撃試験片をシエ
ル型に鋳造したものを用いた。 5mmφの鋳造溶接棒はマルテンサイト系ステン
レス鋼SUS410の母材(150mm×70mm×30mm)上に
アルゴンアーク溶接法により2層盛の肉盛層(約
60mm×30mm×6mm)を形成し「割れ」の有無を確
認した後、表面を平面研削して肉盛層の硬さを測
定した。 また鋳造した衝撃試験片は700℃5時間の応力
除去熱処理を行なつた後、シヤルピー式衝撃試験
機(容量15Kg−m)を使用し衝撃値を試験した。 摩耗試験は次のようにして行なつた。試験片は
回転片、固定片ともに外径19.6mm、内径16.0mm、
長さ45mmの円筒(炭素鋼S−20C)の一端面に表
の各合金をそれぞれ5mmφの鋳造溶接棒として
アルゴンアーク溶接法により2層盛の肉盛層(約
2mm)を設け、試験面(肉盛面)をバフ研磨によ
り鏡面仕上げをしたものを使用した。回転片、固
定片ともに同一組成の肉盛層を設けた試験片を互
いに組合わせて試験した。 試験条件は荷重7Kg、回転数100r.p.m.、摩擦
距離340m、潤滑なし、温度は室温とした。
【表】 表から明らかなように、試験片番号3〜20の
合金は、従来のニツケル基自溶合金に比べて衝撃
値およびHI値ともに向上しており、肉盛層に割
れが発生しない。またこれらの合金中、クロム含
有量が7.5〜15重量%のものは15〜30重量%のも
のに比べて耐摩耗性に優れている。 表は本発明によるスズもしくはタンタルまた
はこれら両者を含む合金(試験片番号22〜34,
36,37,39,40)と、これらを含まない合金(試
験片番号16〜21,3,9,35,38)および従来の
ニツケル基自溶合金(試験片番号1,2)につい
て、5%H2SO4,5%HClおよび5%HNO3のそ
れぞれの沸騰水溶液中における腐食試験の腐食減
量を比較して示したものである。なお、表と表
において同一番号の試験片は同一組成を有す
る。 表の試験片も所定の割合で母合金および単独
金属を配合し、高周波炉で溶解した後、10mm×10
mm×55mmの衝撃試験片をシエル型に鋳造した。鋳
造した衝撃試験片は700℃5時間の応力除去熱処
理を行なつた後、シヤルピー式衝撃試験機(容量
15Kg−m)を使用し衝撃値を試験した。衝撃試験
後の破断片を約10mm×10mm×10mmの立方体に切り
出し、硬さおよび腐食試験に供した。 なお、腐食試験の装置は円筒型ガラスビン(内
径70mm、深さ120mm)の上部をシリコーンゴム栓
により水冷式のコンデンサに連絡したもので、円
筒型ガラスビンの底部から熱線ヒータにより加熱
することができる。 試験は前記試験片1個をガラス質の試料受台に
載せて、円筒型ガラスビン内に入れ腐食液300c.c.
をガラスビン中に入れたのち、シリコーンゴム栓
をしてヒータで加熱した。試験時間は腐食液が沸
騰を開始してから6時間とした。 腐食試験終了後は試験片を取り出し水洗後試験
片表面をワイヤーブラシでこすり、水洗乾燥した
後腐食減量を測定した。 腐食減量は次の式で示される。 (試験前の重量)−(試験後の重量)/試験前の表面積×試験時間(mg/cm2hr)
【表】
【表】 表から明らかなように、本発明によるスズも
しくはタンタルまたはこれら両者を含む合金は、
従来の合金に比べて硬さ、衝撃値、HI値、耐食
性に優れ、肉盛層に「ひび」や「割れ」の発生が
なく、またスズ、タンタルを添加しない合金に比
べても硬さ、衝撃値、HI値を低下させることな
く耐食性が顕著に改善されている。なお、クロム
の配合量が7.5%以下となるとそれ以上の配合量
のものに比べて耐食性が低下する。 また、スズ、タンタルの添加は、ガス溶接によ
る肉盛時にブロー発生を抑制する副次的効果もあ
る。 産業上の利用可能性 以上のように本発明によるニツケル基自溶肉盛
合金は硬さ、衝撃値、HI値に優れ、肉盛層に割
れの発生もなく、すなわち、高靭性であるのみな
らず耐摩耗性、耐食性に優れ、またその合金組成
から耐熱性を兼備していることも明白であるか
ら、各種プラント、各種機械、各種器具等におい
て摩耗、腐食、高温酸化、穿孔等を防止するため
の肉盛合金として極めて有効に使用することがで
きる。 なお、本発明の合金を肉盛する方法としては、
通常のガス溶接、TIG溶接等の溶接による方法、
または、合金を粉末状として使用する場合にはプ
ラズマ溶射、ガス溶射等の溶射による方法が適用
できる。 要約書 ホウ素0.05〜1.5重量%、ケイ素3〜7重量
%、クロム7.5〜35重量%、炭素0.05〜1.5重量%
を含み、必要に応じて鉄30重量%以下もしくはタ
ングステン5重量%以下またはこれら両者を添加
し、残部が実質的にニツケルからなり、ホウ素に
対するケイ素の重量比を3.3以上となしたニツケ
ル基肉盛合金である。この合金は靭性が高く、肉
盛層に割れを生ぜず、高耐摩耗性高耐食性を有す
る。スズ0.1〜3重量%もしくはタンタル0.1〜3
重量%またはこれら両者を添加することにより耐
食性が顕著に改善される。この合金は各種プラン
ト、機械器具の部品の肉盛合金として使用でき
る。
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