JPS627803A - 構造物表面に融接する為の耐摩耗材 - Google Patents

構造物表面に融接する為の耐摩耗材

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JPS627803A
JPS627803A JP14715685A JP14715685A JPS627803A JP S627803 A JPS627803 A JP S627803A JP 14715685 A JP14715685 A JP 14715685A JP 14715685 A JP14715685 A JP 14715685A JP S627803 A JPS627803 A JP S627803A
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iron
wear
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powder
splinters
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JP14715685A
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Yoshinobu Kobayashi
義信 小林
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は構造物表面に融接する為の耐摩耗材に係わり、
更に詳しくは、重量物の搬送路面や金属粉が激しく飛び
散るショットピーニング、サンドブラスト加工工場等の
壁面、工作物の加工テーブル面等の構造物の表面に多数
適用して、この構造物表面全体に耐摩耗性を与える為の
耐摩耗材に関する。
[従来の技術] 周知の通り、路面、床面、壁面、工作物テーブル面等構
造物の表面に耐摩耗性を与える必要は数多くある。
例えば、製鉄所に於いて、製品又は素材としての鋼塊、
鋼材等を生産又は出荷ラインの所定の場所へ転送するに
は、それら鋼材等を鋼製の搬送路にスライドさせて運搬
することが実施されているが、このような重量物の搬送
路面は、重量物と激しく摺擦するので、彦耗が激しく、
当然に路面の耐摩耗性が要求される。この場合、それら
搬送路面等構造物自体を耐摩耗性のある硬質合金で形成
すれば上記の要求を満たすが、コスト面等で現実には無
理であり、これが為に従来から幾つかの工夫が成されて
いる。
1つは、鋼製の搬送路面や壁面等の構造物の表面に、小
板状の硬質合金板の多数を1つ1つロウ接して敷き並べ
る方法である。
もう1つは1片状、塊状の硬質材料の多数を予め並べて
おいて、その上から鉄、鋼の溶湯を流し込み、その状態
で全体を固化させて、表層に多数の片状、塊状の材料を
封じ込めた耐摩耗材を製して、この多数を敷き並べる方
法である。この溶湯流し込み法による耐摩耗材の例は、
特開昭57−28664号公報に開示されている。
[発明が解決しようとする問題点] この2つの技術とも、搬送路面、壁面等に耐摩耗性を付
与する点は満たし、現実に効果を上げているが、第1の
方法の場合には、小板状の硬質合金板を金属ロウを用い
て1つ1つロウ接しなければならず、製作の手間及びコ
ストがかかる問題がある。又、ロウ接された硬質金属と
構造物表面の膨張係数が異なるので、ロウ接後ひすみ、
割れを生じ易い。更に、硬質金属もWC系、TiC系等
種々あるが、WC系は高価なのでT i C系を使いた
い所であるが、TiC系はロウ接し難いので、TiC系
を使用することが実質上不可能であり。
使用材質に制限がある。
第2の方法の場合には、その1つ1つの複合耐摩耗材料
が構造物表面に溶接可能なので、敷き並べる時に多数を
いっぺんに溶接できるので、製作の手間、コスト面の問
題を解決しているものの、その1つ1つの複合耐摩耗材
を製作する時に使用できる硬質材料が限られる。即ち、
鉄、鋼の溶湯を、塊状、片状材料の上に流し込んだ時に
、それら硬質材料が浮いてしまってはならないので、鉄
−1鋼の溶湯の比重より十分重い比重の硬質材料しか用
いることができない0例えばWC−TiC−Co系硬質
合金の場合、TiCの組成が大きくなったも゛の等は使
用できない、従って安価なTiC等が使えないのでコス
トを下げるのに限界がある。
特に、耐摩耗材料として好適なサーメット、例えばTi
c−Ni−Co−Feや安価で入手し易い耐摩耗材であ
るセラミック系のAl2O2や、その他SfC,Sin
、BC,5i03等の材料を用いることができない。
従って本発明の目的とする所は、鉄及び鉄化合物の金属
を基材として用いる場合、その基材の表層にその比重よ
り軽く、而も性能的にも、コスト的にも使い易い、例え
ばT、1C−Ni−Co−FeやAfL203又はSi
C,Sin、BC,S i02等を主成分とする高硬度
硬質材料焼結体を封じ込めて#摩耗材とすることのでき
る製品を提供するにある。これにより、より安価で使い
易い複合材料#摩耗材を提供するにある。
[問題点を解決する為の手段1作用] 上記目的を達成する為の本発明は次の技術的手段を有す
る。
即ち、実施例に対応する符号を用いてこれを説明すると
、鉄及び鉄化合物を主成分とする金属の表層部分に硬質
材料破砕片を封じ込めた耐摩耗材に於いて; この#摩耗材は、鉄及び鉄化合物を主成分とする金属5
の粉末の表層部分にこの金属の比重より軽い比重であっ
て、その長径が0.5〜10mm程度の範囲の塊状の高
硬度硬質材料焼結体破砕片6をのせて、その状態で加圧
すると同時にこの被成型物自体に直接低電圧強電流を短
時間通電して高温加熱して製されて成り、塊状の高硬度
硬質材料焼結体破砕片6が封じ込められた一方の面が耐
摩耗面7であり、他方の面が融接面8に構成されている
ものである。
上記に於いて、この発明は、構造物、機械、器具装置等
の金属表面に対して融接可能とする為に、基材として、
その性能を最も端的に表わす鉄及び鉄化合物を主成分と
する金属を用いるが、この基材自体は高硬度硬質材料焼
結体を支持する役割を荷なうので、好ましくは0.2 
X程度のカーボンを含ませて硬度を増すようにしてもよ
く、又防錆性が要求されるような場合にはステンレスを
用いてもよい。
而も、従来の溶湯流し込み法と異なり、粉末を用いる。
且つ、溶湯法の場合には、この基材金属の比重、即ち、
鉄の場合比重略7.869より重い比重の硬質材料のみ
しか生産技術上用いることができず、鉄の比重より軽い
比重であって、性能的にも、コスト的にも使い易い高硬
度硬質材料を用いることができなかったが、この発明は
逆に1通常サーメットと称さ゛れるTic−Ni−Co
−Feやセラミックスの一つであるAfL203又はS
iC,Sin、BC,5i02及びこれらの化合物等の
ように鉄の比重より軽い高硬度硬質材料焼結体の破砕片
6を用いるものである。そして、この高硬度硬質材料焼
結体破砕片6の大きさは、その長径が0.5mm〜lh
m程度のものを選択し、廃材を用いてもよい。この場合
、サーメツト材破砕片のように強度が大きいものは、比
較的一つ一つの破砕片が大きくてもよいが、シリコン破
砕片などのように、比較的強度が低いものは一つ一つの
破砕片を小にして、衝撃に対する割れにくさの増大を図
る。
而も、この破砕片6の、鉄粉表層に於ける充てん量、即
ち鉄粉層単位面積当りの破砕片6の充てん量は、50%
〜70%範囲を好適とする。
更に、この発明は上記したように構造物、機械、装置等
の金属の表面9に対して融接できる所定量の鉄及び鉄化
合物を主成分とする金属の粉末の表層部分に、塊状の高
硬度硬質材料焼結体破砕片6をのせた後、加圧しながら
低電圧強電流を短時間の内に直接通電して高温加熱して
成型するものであり、この成型時の発熱量は、電流値、
電圧値、通電時間に各々比例するので、使用材料、最終
製品の用途に応じてそれらの適宜最適な条件を選んで実
施するが、通常数V、1000〜8000A 、40秒
〜5分間程度で実施される。且つその加圧は100〜4
00 kg/ c rn’の範囲で実施される。
この実施によって、金属粉末に高温高圧が加えられるの
で、粉末粒子が激しく挙動し、瞬間的に金属粒子が塊状
の高硬度硬質材料焼結体破砕片6の間に拡散し気孔を埋
め、密に結着して一体に成型される。この場合、破砕片
6が超硬合金のようなものであれば、その超硬合金のバ
インダーと、金属粉末側のバインダー同志が結合すると
考へられる。破砕片6がアルミナAn203のようなも
のの場合には、金属粉末がその周りを包むようにして結
合すると考へられる。
この点に関し、単位面積当りの破砕片6の密度が大にな
ればなるほど、破砕片6の周りの金属粉末を通る電流密
度が大になって発熱量が大きいので、金属粉末と破砕片
の結着性がより良好になった。
このようにして加工した後表面を研磨して得た耐摩耗材
は、その−面7に塊状高硬度硬質材料焼結体破砕片が埋
込されているので、他面8を構造物、機械、器具等の金
属表面にスポット融接等して敷き並べるものである。
[実施例] 次に添付図面に従い本発明の好適な実施例を詳述する。
実施例1・・・・第1図〜第4図参照 1及び2はダイスを示し、3及び4はパンチを示してい
る。このダイス1及び2内に、鉄粉(Fe)5を充てん
する。次いで、A1203の高硬度硬質材料焼結体の破
砕片6を、鉄粉の表層上にのせた。破砕片6の大きさは
、各々の最大直径が1mm〜8IIIIであった・ 次いで、一対のパンチ3.4により300 kg/ c
ゴで加圧すると同時に、両パンチ3,4間に3v、50
00Aの電流を2分間通電した。
上記一対のパンチ3.4はカーボン電極を兼ねたカーボ
ンを用いた。
この結果、全体の厚さ15mm、直径30mmの円形で
あって、−面7が耐摩耗面であり、他面8が融接面に形
成された一体的な耐摩耗材を得ることができた。通常は
この表面を研磨する。
耐摩耗面7に於ける単位面積当りのA!;L2o3の破
砕片の充てん量は略80%であった。
この多数を、重量物の搬送路面の表面9に融接した。こ
の融接は、例えば表面9にこの耐摩耗材を置いて、部分
的にスポット融接して一体化する。
この結果十分な耐摩耗性が得られた。
実施例2拳番・争第5図参照 実施例1で示したと同様のダイスl及び2内に、鉄粉(
Fe)5を充てんした。次いでその上に銅粉(Cu)1
0を薄く充てんした。そして、TiC−Ni−Co−F
eの塊状焼結超硬合金の破砕片を上記銅粉を介して鉄粉
(F e)の表層上にのせた。(第5図はこの加圧加熱
前を示したものである)破砕片の大きさは、各々直径が
0.5mm −10mmであった。
ソシテ、一対のバンチ3,4により250 kg/ c
 rn’で加圧し、且つ3 V 、 4500Aの低電
圧強電流を2分間通電した。
この結果全体の厚さ11.5mm、直径25mmの円形
であって、−面7が耐摩耗面であり、他面8が融接面に
形成された一体的な耐摩耗材を得た。
この場合、上記銅粉(Cu)が介在していたことにより
、Fe粉末とTiC−Ni−Co−Fe塊状焼結超硬合
金破砕片のぬれ性改善がみられ、結着性が増大した。こ
のように焼結超硬合金に対してぬれ性がよくなる、低融
点金属を介在させてもよい。介在させた低融点金属粉末
と鉄粉は一体として焼結される。・ [発明の効果] 以北詳述した如く、この発明の耐摩耗材は、鉄及び鉄化
合物を主成分とする基材の金属の比重より、より軽い比
重の塊状の高硬度硬質材料焼結体の破砕片を上記金属粉
末の表層上に位置させて、加圧しつつ低電圧強電流によ
って瞬間的に高温加熱して成型したものであるから、T
 i C−N i −Co−Feや、AlI301又は
SiC+Ni、Sin、BC,5i02等の性能的にも
、コスト的にも有利な高硬度硬質材料焼結体の破砕片を
表層に封じ込めた耐摩耗材を提供でき、この結果種々の
用途に応じ得る耐摩耗材とすることができ、又直接強電
流通型方式で製したものなので、材料費、加工費が少く
てすむので、より安価な#摩耗材を提供出来る等実用工
種々の利点を有するものである。而も、全体形状的には
円盤状、角板状の他、低電圧強電流直接瞬間通電による
高温加熱なので、やや長い棒状のものも可能となる利点
を有する。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の実施例を示し、第1図〜第4図は第
一の実施例を示し、第1図は成型している所を示す図、
第2図は成型された耐摩耗材の断面図、第3図は成型さ
れた耐摩耗材の平面図、第4図は構造物等の表面金属に
この耐摩耗材を融接した所を示す図、次いで第5図は第
二の実施例を示し、成型している所を示す図である。 図中1.2.、、ダイス、 3,4.、、パンチ、  
501.鉄粉、 606.塊状の硬度硬質材料焼結体の
破砕片、 700.耐摩耗面、89.、融接面、 91
9.融接すべき構造物。 機械、器具、装置の表面、 10.、、、′jA粉であ
る。 第1 図 第2 阿 茅4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鉄及び鉄化合物を主成分とする金属の表層部分に硬質材
    料破砕片を封じ込めた耐摩耗材に於いてこの耐摩耗材は
    、鉄及び鉄化合物を主成分とする金属の粉末の表層部分
    にこの金属の比重より軽い比重であって、その長径が0
    .5〜10mm程度の範囲の塊状の高硬度硬質材料焼結
    体破砕片をのせて、その状態で加圧すると同時にこの被
    成型物自体に直接低電圧強電流を短時間通電して高温加
    熱して製されて成り、塊状の高硬度硬質材料焼結体破砕
    片が封じ込められた一方の面が耐摩耗面であり、他方の
    面が融接面に構成されていることを特徴とする構造物表
    面に融接する為の耐摩耗材。
JP14715685A 1985-07-04 1985-07-04 構造物表面に融接する為の耐摩耗材 Pending JPS627803A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56105142A (en) * 1980-01-21 1981-08-21 Kubota Ltd Front-fitted 3-points link apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56105142A (en) * 1980-01-21 1981-08-21 Kubota Ltd Front-fitted 3-points link apparatus
JPS627803B2 (ja) * 1980-01-21 1987-02-19 Kubota Ltd

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