JPS6260879A - 耐摩耗性銅合金部材 - Google Patents
耐摩耗性銅合金部材Info
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- JPS6260879A JPS6260879A JP20126185A JP20126185A JPS6260879A JP S6260879 A JPS6260879 A JP S6260879A JP 20126185 A JP20126185 A JP 20126185A JP 20126185 A JP20126185 A JP 20126185A JP S6260879 A JPS6260879 A JP S6260879A
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- Japan
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- copper alloy
- less
- sic
- wear
- plating layer
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/059—Mould materials or platings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
- B22D17/2209—Selection of die materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Chemically Coating (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)
本発明はプラスチック又はゴム成形用金型およびその機
械部品、グイキャスト用金型およびその機械部品、連続
鋳造用鋳型、アモルファス合金製造用ロール、−殻構造
用部品などに使用される耐摩耗性銅合金部材に関するも
のである。
械部品、グイキャスト用金型およびその機械部品、連続
鋳造用鋳型、アモルファス合金製造用ロール、−殻構造
用部品などに使用される耐摩耗性銅合金部材に関するも
のである。
(従来の技術)
アモルファス金属を製造するためのロールや連続鋳造用
鋳型などの高い熱伝導率と耐摩耗性とを同時に要求され
る部材には、従来から銅合金の表面にNi−Pなどの合
金めっき層を成形したものが用いられている (例えば
、特開昭58−23539号公報)、またアモルファス
合金製造用ロールとして表面にクロムメッキを施したベ
リリウム銅合金を用いることも知られている(例えば、
特開昭57−139453号公報)。ところがこのよう
な従来の耐摩耗性銅合金部材はこれらの材料に対して最
近ますます高くなる耐摩耗性の要求に十分応えたものと
は言えず、ライフタイムを更に長くし、オーバーホール
の頻度を更に減らしたいという要求は強いものであった
。
鋳型などの高い熱伝導率と耐摩耗性とを同時に要求され
る部材には、従来から銅合金の表面にNi−Pなどの合
金めっき層を成形したものが用いられている (例えば
、特開昭58−23539号公報)、またアモルファス
合金製造用ロールとして表面にクロムメッキを施したベ
リリウム銅合金を用いることも知られている(例えば、
特開昭57−139453号公報)。ところがこのよう
な従来の耐摩耗性銅合金部材はこれらの材料に対して最
近ますます高くなる耐摩耗性の要求に十分応えたものと
は言えず、ライフタイムを更に長くし、オーバーホール
の頻度を更に減らしたいという要求は強いものであった
。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明はこのような従来の問題点を解決して、耐摩耗性
を従来のものよりも著しく向上させるとともに熱伝導性
にも優れた耐摩耗性銅合金部材を目的として完成された
ものである。
を従来のものよりも著しく向上させるとともに熱伝導性
にも優れた耐摩耗性銅合金部材を目的として完成された
ものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明はベリリウム銅合金よりなる基材の表面に、Ni
−P−SiCの複合めっき層を形成したことを特徴と
するものである。
−P−SiCの複合めっき層を形成したことを特徴と
するものである。
一般に、材料の耐摩耗性を向上させるためには母相の硬
度及び表面層の硬度が高いことが必要であるが、単に母
相や表面層の硬度を高めたのみでは不十分であり、めっ
きによって材料の表面硬度を高める場合においても母相
と表面層との間に強固な界面構造を形成することができ
る組合せを選択することが極めて重要である。従って同
種のめっきであっても母材が異なれば得られた材料の耐
摩耗性は大幅に変化することになる。本発明者は金属母
材とめっきの種類との組合せについて多くの実験を重ね
た結果、Beを含有する銅合金部材に旧−P−3iCの
複合めっきを施した場合に両者間に強固な界面構造が形
成されかつ熱伝導性が良好なため摩擦熱が容易に放散さ
れるため極めて優れた耐摩耗性が得られ、また母材が銅
合金であるために熱伝導性と耐摩耗性を同時に要求され
る用途に優れた機能を発揮することを見出して本発明を
完成したものである。
度及び表面層の硬度が高いことが必要であるが、単に母
相や表面層の硬度を高めたのみでは不十分であり、めっ
きによって材料の表面硬度を高める場合においても母相
と表面層との間に強固な界面構造を形成することができ
る組合せを選択することが極めて重要である。従って同
種のめっきであっても母材が異なれば得られた材料の耐
摩耗性は大幅に変化することになる。本発明者は金属母
材とめっきの種類との組合せについて多くの実験を重ね
た結果、Beを含有する銅合金部材に旧−P−3iCの
複合めっきを施した場合に両者間に強固な界面構造が形
成されかつ熱伝導性が良好なため摩擦熱が容易に放散さ
れるため極めて優れた耐摩耗性が得られ、また母材が銅
合金であるために熱伝導性と耐摩耗性を同時に要求され
る用途に優れた機能を発揮することを見出して本発明を
完成したものである。
本発明において用いられるベリリウム銅合金はBeを0
.15〜3.0%含有するものが好ましく 、Beが0
.159/6未満であるとめっき層との密着性が悪化す
るうえ十分な強度や剛性が得られず、3.0%を越える
と価格が高くなるとともに熱伝導率と強度が劣化する傾
向が認められる0本発明で用いられるベリリウム銅合金
の種類としてはBe : 1.80〜2.0θ%、Co
+ Ni : 0.20%以上を含む25合金、Be
: 1.60〜1.79%、Co十旧: 0.20%
以上を含む16565合金e : 0.4〜0.1%、
Go +Nt : 2.35〜2.70%を含む10合
金、Be : 0.2〜0.6 、Ni : 1.4〜
2.2%を含む11合金、Be : 0.25〜0.5
0%、Co +Ni :1.40〜1゜70%、八g:
0.1〜0.2%を含む50合金など多くのものがある
。またこれらのベリリウム鋼合金には、Co又はNi
: 3.5 %以下、Zr又はTi : 0.5 %以
下、Fe: 0.5%以下、Si : 1.0%以下、
Al : 0.5%以下、Sn : 1.0%以下、Z
n : 1.0%以下、Pb : 1゜0%以下、Mg
: 0.02%以下を必要に応じて加えることができ
る0本発明における代表的なベリリウム銅合金は後の実
施例にも示すように、BeA275C(Be : 2.
6 %、Si : 0.25%、Co : 0.75%
、残部Cu及び不可避的不純物)であるが、このほかB
eA25(Be41.87%、Co : 0.25%、
残部Cu及び不可避的不純物) 、 BeA165 (
Be : 1.72%、Co : 0.26%、残部C
u及び不可避的不純物) 、BeA11(Be : 0
.41%、Ni:1.8%、残部Cu及び不可避的不純
物) 、BeA10(Be: 0.52%、Co :
2.52%、残部Cu及び不可避的不純物)などを用い
ることもできる。
.15〜3.0%含有するものが好ましく 、Beが0
.159/6未満であるとめっき層との密着性が悪化す
るうえ十分な強度や剛性が得られず、3.0%を越える
と価格が高くなるとともに熱伝導率と強度が劣化する傾
向が認められる0本発明で用いられるベリリウム銅合金
の種類としてはBe : 1.80〜2.0θ%、Co
+ Ni : 0.20%以上を含む25合金、Be
: 1.60〜1.79%、Co十旧: 0.20%
以上を含む16565合金e : 0.4〜0.1%、
Go +Nt : 2.35〜2.70%を含む10合
金、Be : 0.2〜0.6 、Ni : 1.4〜
2.2%を含む11合金、Be : 0.25〜0.5
0%、Co +Ni :1.40〜1゜70%、八g:
0.1〜0.2%を含む50合金など多くのものがある
。またこれらのベリリウム鋼合金には、Co又はNi
: 3.5 %以下、Zr又はTi : 0.5 %以
下、Fe: 0.5%以下、Si : 1.0%以下、
Al : 0.5%以下、Sn : 1.0%以下、Z
n : 1.0%以下、Pb : 1゜0%以下、Mg
: 0.02%以下を必要に応じて加えることができ
る0本発明における代表的なベリリウム銅合金は後の実
施例にも示すように、BeA275C(Be : 2.
6 %、Si : 0.25%、Co : 0.75%
、残部Cu及び不可避的不純物)であるが、このほかB
eA25(Be41.87%、Co : 0.25%、
残部Cu及び不可避的不純物) 、 BeA165 (
Be : 1.72%、Co : 0.26%、残部C
u及び不可避的不純物) 、BeA11(Be : 0
.41%、Ni:1.8%、残部Cu及び不可避的不純
物) 、BeA10(Be: 0.52%、Co :
2.52%、残部Cu及び不可避的不純物)などを用い
ることもできる。
このようなベリリウム銅合金よりなる基材はニッケル塩
と次亜リン酸塩を主成分とし、sic 微粒子を懸濁さ
せた50〜100 ℃の温めつき液中に浸漬され、その
表面にNi−Pの合金めっき層中にSiC微粒子を共析
させた複合めっき皮膜を形成させる。Nt P S
iCの複合めっき層は3〜20%、より好ましくは5〜
10%のPを含む、Pが3%未満であると熱処理を行っ
た場合のめっき層の硬度が低下しまためっき面の高温強
度が得られない、20%を越えるとめっき層の脆化を招
く。また複合めっき層中のSiCは5〜20%、より好
ましくは10〜18%の範囲とする。SiCが5%未満
であるとめっき層の硬度が低下し、20%を越えるとめ
っき層が脆化するとともにSiCの均一な分散が妨げら
れて耐摩耗性の悪化を招くこととなる。なお、めっき層
の厚さは0.3〜200μm1より好ましくは5〜50
μmとする。めっき層が0.3μm未満であるとめっき
層による表面硬化が不十分であり、逆に200μmを越
えるとめっき層から基材への熱伝導が悪化し、摩擦熱の
拡散が妨げられる結果耐摩耗性が低下することとなる。
と次亜リン酸塩を主成分とし、sic 微粒子を懸濁さ
せた50〜100 ℃の温めつき液中に浸漬され、その
表面にNi−Pの合金めっき層中にSiC微粒子を共析
させた複合めっき皮膜を形成させる。Nt P S
iCの複合めっき層は3〜20%、より好ましくは5〜
10%のPを含む、Pが3%未満であると熱処理を行っ
た場合のめっき層の硬度が低下しまためっき面の高温強
度が得られない、20%を越えるとめっき層の脆化を招
く。また複合めっき層中のSiCは5〜20%、より好
ましくは10〜18%の範囲とする。SiCが5%未満
であるとめっき層の硬度が低下し、20%を越えるとめ
っき層が脆化するとともにSiCの均一な分散が妨げら
れて耐摩耗性の悪化を招くこととなる。なお、めっき層
の厚さは0.3〜200μm1より好ましくは5〜50
μmとする。めっき層が0.3μm未満であるとめっき
層による表面硬化が不十分であり、逆に200μmを越
えるとめっき層から基材への熱伝導が悪化し、摩擦熱の
拡散が妨げられる結果耐摩耗性が低下することとなる。
本発明においてはNi −P−SiCの複合めっき層に
加えて、Ni、Coなどその他の合金めっき層を積層さ
せて形成することもできる。次に本発明の実施例を示す
が、本発明がこれらの実施例のものに限定されないこと
は言うまでもない。
加えて、Ni、Coなどその他の合金めっき層を積層さ
せて形成することもできる。次に本発明の実施例を示す
が、本発明がこれらの実施例のものに限定されないこと
は言うまでもない。
(実施例)
実施例1
第1表に示したベリリウム銅合金と比較材としての青銅
(BC2)、炭素鋼(355C)の各基材に通常の方法
により第2表に示すとおりの処理を施してNi−P−3
iCの複合めっき層のほか、Ni Pめっき層、硬質
Crめっき層をそれぞれ形成した。また構造用合金鋼(
SCM440)には鋼材に対する耐久性向上処理法とし
て現在最高の効果が認められる加圧窒化、蒸気処理を施
した。このようにして得られた各材料からすべり摩耗固
定試験片を作成し、潤滑すべり摩耗方式によるスピンド
ル改良型すべり摩耗試験機を用いて耐摩耗性を評価した
。その結果は第2表に示すとおりである。なお潤滑油に
はパラフィン系60スピンドルの低粘度低温滑性のもの
を用い、回転試験片には5551jl!質材を用いた。
(BC2)、炭素鋼(355C)の各基材に通常の方法
により第2表に示すとおりの処理を施してNi−P−3
iCの複合めっき層のほか、Ni Pめっき層、硬質
Crめっき層をそれぞれ形成した。また構造用合金鋼(
SCM440)には鋼材に対する耐久性向上処理法とし
て現在最高の効果が認められる加圧窒化、蒸気処理を施
した。このようにして得られた各材料からすべり摩耗固
定試験片を作成し、潤滑すべり摩耗方式によるスピンド
ル改良型すべり摩耗試験機を用いて耐摩耗性を評価した
。その結果は第2表に示すとおりである。なお潤滑油に
はパラフィン系60スピンドルの低粘度低温滑性のもの
を用い、回転試験片には5551jl!質材を用いた。
試験は摩耗速度3.4m/S、接触圧力40 ky /
cal、摩耗距離25000mの条件で行った。
cal、摩耗距離25000mの条件で行った。
なお、実施例1、比較例1.3.6.7.8について摩
擦距離と摩耗量の変化との関係を示すと図面のとおりで
ある。
擦距離と摩耗量の変化との関係を示すと図面のとおりで
ある。
実施例2
BeA25 、BeAl0 、、BeAl1 の各ベリ
リウム銅合金に8%P、lO%5IC1残Niの組成の
Ni P SiCの複合めっき層を厚さ10μmに
形成して200 m++φのアモルファス金属製造用ロ
ールを作成し、また純銅、クロム銅、ベリリウム銅、及
びベリリウム銅に厚さ10μmの硬質クロムめっきを形
成した各材料により同寸のアモルファス金属製造用ロー
ルを作成した。これらの各材料からなるロールを用いて
Feニア8%、Si:10%、B:12%の組成の合金
100gをロール回転数2000rpm、ロール間加圧
力400kg、溶湯噴出圧力0.5kg/dの条件で急
冷凝固させ、ロール表面の急冷リボン通過領域の表面粗
さを観察したところ、第3表の結果が得られた。
リウム銅合金に8%P、lO%5IC1残Niの組成の
Ni P SiCの複合めっき層を厚さ10μmに
形成して200 m++φのアモルファス金属製造用ロ
ールを作成し、また純銅、クロム銅、ベリリウム銅、及
びベリリウム銅に厚さ10μmの硬質クロムめっきを形
成した各材料により同寸のアモルファス金属製造用ロー
ルを作成した。これらの各材料からなるロールを用いて
Feニア8%、Si:10%、B:12%の組成の合金
100gをロール回転数2000rpm、ロール間加圧
力400kg、溶湯噴出圧力0.5kg/dの条件で急
冷凝固させ、ロール表面の急冷リボン通過領域の表面粗
さを観察したところ、第3表の結果が得られた。
第3表
次に本実施例のロールのほか合金工具鋼製ロール、純銅
ロールを用いた場合の双ロール法によるアモルファス金
属形成能を比較した。各ロールはいずれも内部冷却構造
とし、ロール回転数と溶湯噴出圧力を変化させて非晶質
化できる限界厚さを測定したところ、第4表のとおりの
結果が得られた。
ロールを用いた場合の双ロール法によるアモルファス金
属形成能を比較した。各ロールはいずれも内部冷却構造
とし、ロール回転数と溶湯噴出圧力を変化させて非晶質
化できる限界厚さを測定したところ、第4表のとおりの
結果が得られた。
第4表
上記のように本発明の耐摩耗性銅合金部材は純銅に近い
熱伝導率と冷却能を持つうえに耐摩耗性が良好であるの
で、溶融金属によるローラ表面の荒れはほとんどなく、
ロール研摩の手数を省はアモルファス金属製造用のロー
ルとして好適なものである。
熱伝導率と冷却能を持つうえに耐摩耗性が良好であるの
で、溶融金属によるローラ表面の荒れはほとんどなく、
ロール研摩の手数を省はアモルファス金属製造用のロー
ルとして好適なものである。
実施例3
短辺が幅300 +n高さ700−11、長辺が幅13
00謙謙高さ700Hのベリリウム銅合金(BeA11
)を脱脂、酸洗、水洗後にニッケル塩および次亜リン酸
塩を主成分としSiCの微粒子を懸濁させた液l昌90
℃のメッキ液中に浸漬し、表面に厚さ200μmのNi
−P−SiCの複合めっき層を形成した鉄鋼連続鋳造
用鋳型を製造した。この鋳型により1チヤージ250ト
ンの中炭素鋼の連続鋳造を行ったところ、650チヤー
ジの中炭素鋼スラブが全(トラブルを生ずることなく生
産できた。
00謙謙高さ700Hのベリリウム銅合金(BeA11
)を脱脂、酸洗、水洗後にニッケル塩および次亜リン酸
塩を主成分としSiCの微粒子を懸濁させた液l昌90
℃のメッキ液中に浸漬し、表面に厚さ200μmのNi
−P−SiCの複合めっき層を形成した鉄鋼連続鋳造
用鋳型を製造した。この鋳型により1チヤージ250ト
ンの中炭素鋼の連続鋳造を行ったところ、650チヤー
ジの中炭素鋼スラブが全(トラブルを生ずることなく生
産できた。
(発明の効果)
本発明は以上の説明からも明らかなように、ベリリウム
銅合金とNi −P−SiCの複合めっきとの組合せに
よって、高い熱伝導率と(2れた耐摩耗性を兼ね備えた
耐1γ耗性銅合金部材を得ることに成功したものである
から、従来品よりはるかに優れた特性を持つものとして
産業の発展に寄与するところは極めて大である。
銅合金とNi −P−SiCの複合めっきとの組合せに
よって、高い熱伝導率と(2れた耐摩耗性を兼ね備えた
耐1γ耗性銅合金部材を得ることに成功したものである
から、従来品よりはるかに優れた特性を持つものとして
産業の発展に寄与するところは極めて大である。
図面は本発明の第1の実施例に示される6種類の試験片
について摩擦距離と+g耗星との関係を示すグラフであ
る。
について摩擦距離と+g耗星との関係を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ベリリウム銅合金よりなる基材の表面に、Ni−P
−SiCの複合めっき層を形成したことを特徴とする耐
摩耗性銅合金部材。 2、ベリリウム銅合金が下記の組成のものである特許請
求の範囲第1項記載の耐摩耗性銅合金部材。 Be:0.15〜3.0%(重量%、以下同じ)Co又
はNi:3.5%以下 Zr又はTi:0.5%以下 Fe: 0.5%以下 Si: 1.0%以下 Al: 0.5%以下 Sn: 1.0%以下 Zn: 1.0%以下 Pb: 1.0%以下 Mg: 0.02%以下 残部: Cu及び不可避的不純物 3、Ni−P−SiCの複合めっき層が下記の組成のも
のである特許請求の範囲第1項又は第2項記載の耐摩耗
性銅合金部材。 P: 3〜20% SiC: 5〜20% Ni: 残部
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20126185A JPS6260879A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 耐摩耗性銅合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20126185A JPS6260879A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 耐摩耗性銅合金部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6260879A true JPS6260879A (ja) | 1987-03-17 |
Family
ID=16438011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20126185A Pending JPS6260879A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 耐摩耗性銅合金部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6260879A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63257437A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-25 | Mabuchi Motor Co Ltd | 小型モ−タのブラシ |
JPH0920982A (ja) * | 1991-05-10 | 1997-01-21 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 金属材料の無電解複合メッキ処理法 |
EP0986443A1 (en) * | 1997-06-02 | 2000-03-22 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Amorphous or glassy alloy surfaced rolls for the continuous casting of metal strip |
NL1015104C2 (nl) * | 2000-05-03 | 2001-11-06 | Guus Jochem Van Der Sluis | Oppervlakte behandeling van onderdelen van spuitgiet- en extrusiemachines. |
KR100958687B1 (ko) * | 2001-11-21 | 2010-05-20 | 카엠이 저머니 아게 | 주형 제조용 재료로서의 시효 경화성 구리 합금 |
KR100961239B1 (ko) * | 2001-11-21 | 2010-06-03 | 카엠이 저머니 아게 | 2롤 주조 설비용 주조 롤 |
KR100967864B1 (ko) * | 2002-02-15 | 2010-07-05 | 카엠이 저머니 아게 | 시효 경화성 구리 합금 |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPS5844738A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-15 | Toshiba Corp | サフアイヤ基板のスクライビング方法 |
JPS6052581A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | Hitachi Ltd | 耐水蒸気酸化性に優れた金属部材 |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP20126185A patent/JPS6260879A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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