JPS63206406A - 溶射被膜の熱間静水圧加圧処理方法 - Google Patents
溶射被膜の熱間静水圧加圧処理方法Info
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- JPS63206406A JPS63206406A JP3806987A JP3806987A JPS63206406A JP S63206406 A JPS63206406 A JP S63206406A JP 3806987 A JP3806987 A JP 3806987A JP 3806987 A JP3806987 A JP 3806987A JP S63206406 A JPS63206406 A JP S63206406A
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Powder Metallurgy (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）
本発明は溶射被膜の処理方法に係わり、詳しくは耐熱耐
摩耗性の表面を備えた複合鋼材の製造方法に関するもの
である。
摩耗性の表面を備えた複合鋼材の製造方法に関するもの
である。
（従来の技術）
セラミックスは耐熱性、耐摩耗性に優れているが、一方
では延性、加工性に乏しく脆いなどの欠点を持っており
、実用化の障害になっている場合も多い。これらの欠点
を補う方法の一つに金属との複合化が考えらえる。一方
、耐熱、耐摩耗性合金も通常Ｎｉ等の高価な金属を含有
しているので鋼材などとの複合化によって用いられるこ
とが考えられている。これらの複合化の方法の一つに溶
射方法があるが、溶射方法は複雑な形状のものでも容易
にかつ比較的厚膜を作ることができる点で、有望な方法
の一つであるが、一方では被膜内に気孔が多い、被膜と
母材との密着性に欠けるなどの欠点も持っている。
では延性、加工性に乏しく脆いなどの欠点を持っており
、実用化の障害になっている場合も多い。これらの欠点
を補う方法の一つに金属との複合化が考えらえる。一方
、耐熱、耐摩耗性合金も通常Ｎｉ等の高価な金属を含有
しているので鋼材などとの複合化によって用いられるこ
とが考えられている。これらの複合化の方法の一つに溶
射方法があるが、溶射方法は複雑な形状のものでも容易
にかつ比較的厚膜を作ることができる点で、有望な方法
の一つであるが、一方では被膜内に気孔が多い、被膜と
母材との密着性に欠けるなどの欠点も持っている。
これらの欠点を、解決する方法として特開昭６１−１１
３７５５号公報では溶射被膜にレーザー照射して溶融処
理することによりその特性を向上させている。また、特
開昭６１−１５９５６５号公報でも溶射被膜を熱処理す
ることにより緻密な被膜を得ている。
３７５５号公報では溶射被膜にレーザー照射して溶融処
理することによりその特性を向上させている。また、特
開昭６１−１５９５６５号公報でも溶射被膜を熱処理す
ることにより緻密な被膜を得ている。
しかし、これら方法では被膜と母材との密着性の向上を
期待することはむつかしい。
期待することはむつかしい。
また、溶射被膜の欠点を解決するための方法として、他
に、熱間静水圧加圧（ｔｌｏｔ ｌ５ｏｓｔａｔｉｃＰ
ｒｅｓｓ略して以降ＨＩＩ’とする）ＩＡ埋がある。Ｈ
ＩＰ処理とはＡｒ、 Ｎ２等の不活性ガスを圧力媒体と
じて加圧、加熱する処理方法で、金属粉末の焼結、鋳造
物の内部欠陥除去等に優れた効果を発揮する手段として
近時注目されている方法である。しかし、ＨＩＰ処理方
法も処理物の形態によっては処理物内部に不活性ガスが
侵入し、処理効果を充分に発揮できないという問題点が
ある。これに対して特開昭６０−２２８６０１号公報で
は、処理物表面に無機質溶射層を形成することにより処
理物を密封し、ＨＩＰ処理を行いＡｒガスの侵入を防い
でいる。しかし、この方法では溶射層の形成が大気中あ
るいは減圧下で行われているため、すでに処理物内に大
気等が存在しこれが処理物の緻密化を妨げることになる
。さらに、特開昭５６−１２７７０４号公報では、内容
器に充填した処理物をさらに外容器内に埋設し、その後
に真空脱気することなしに加熱封入しＨＩＰ処理するこ
とにより充分にＨＩＰ処理の効果が得られる方法を開発
しているが、この発明では残留ガス（特に０２． Ｎ２
）は処理物中に吸収されることにより処理物内に気孔と
して残らず、充分に緻密化することができるとしている
。しかし、このことは逆に有害な酸化物を作りゃすい金
属あるいはこれらのガスを吸収しにくい物質をＨＴＰ処
理する際には適用しにくい点がある。
に、熱間静水圧加圧（ｔｌｏｔ ｌ５ｏｓｔａｔｉｃＰ
ｒｅｓｓ略して以降ＨＩＩ’とする）ＩＡ埋がある。Ｈ
ＩＰ処理とはＡｒ、 Ｎ２等の不活性ガスを圧力媒体と
じて加圧、加熱する処理方法で、金属粉末の焼結、鋳造
物の内部欠陥除去等に優れた効果を発揮する手段として
近時注目されている方法である。しかし、ＨＩＰ処理方
法も処理物の形態によっては処理物内部に不活性ガスが
侵入し、処理効果を充分に発揮できないという問題点が
ある。これに対して特開昭６０−２２８６０１号公報で
は、処理物表面に無機質溶射層を形成することにより処
理物を密封し、ＨＩＰ処理を行いＡｒガスの侵入を防い
でいる。しかし、この方法では溶射層の形成が大気中あ
るいは減圧下で行われているため、すでに処理物内に大
気等が存在しこれが処理物の緻密化を妨げることになる
。さらに、特開昭５６−１２７７０４号公報では、内容
器に充填した処理物をさらに外容器内に埋設し、その後
に真空脱気することなしに加熱封入しＨＩＰ処理するこ
とにより充分にＨＩＰ処理の効果が得られる方法を開発
しているが、この発明では残留ガス（特に０２． Ｎ２
）は処理物中に吸収されることにより処理物内に気孔と
して残らず、充分に緻密化することができるとしている
。しかし、このことは逆に有害な酸化物を作りゃすい金
属あるいはこれらのガスを吸収しにくい物質をＨＴＰ処
理する際には適用しにくい点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
このように旧Ｐ処理方法も、表面にセラミックスまたは
耐熱、耐摩耗性合金が溶射された鋼材（以降、溶射材と
する）をそのまま処理したのでは被膜内に不活性ガスが
侵入し、処理効果を充分に発揮することができないとい
う問題点があり、この問題に対する従来の発明も完全に
その効果を発揮させるには至っていない。本発明は上記
の問題に鑑みてなされたものであり、溶射材に対してＨ
ＩＰ処理を行い被膜の緻密化と母材との密着性を充分に
かつ著しく向上させる方法を提供することを目的とする
。
耐熱、耐摩耗性合金が溶射された鋼材（以降、溶射材と
する）をそのまま処理したのでは被膜内に不活性ガスが
侵入し、処理効果を充分に発揮することができないとい
う問題点があり、この問題に対する従来の発明も完全に
その効果を発揮させるには至っていない。本発明は上記
の問題に鑑みてなされたものであり、溶射材に対してＨ
ＩＰ処理を行い被膜の緻密化と母材との密着性を充分に
かつ著しく向上させる方法を提供することを目的とする
。
（問題点を解決するための手段）
本発明の要旨は以下に説明するように表面にセラミック
スまたは耐熱、耐摩耗性合金が溶射被覆された鋼材を金
属製の容器内の二次圧力媒体中に埋装し、該金属容器内
部を真空脱気し、密封した後に該金属容器を旧Ｐ処理す
ることを特徴とする溶射被膜のＨＩＰ処理方法にある。
スまたは耐熱、耐摩耗性合金が溶射被覆された鋼材を金
属製の容器内の二次圧力媒体中に埋装し、該金属容器内
部を真空脱気し、密封した後に該金属容器を旧Ｐ処理す
ることを特徴とする溶射被膜のＨＩＰ処理方法にある。
本発明は上記のように容器に真空封入された溶射材に対
してＨＩＰ処理することにより気孔の少ない緻密な被膜
にし、さらに被膜と母材との密着性を向上させる効果を
十分にかつ著しく発揮させることができる。その結果、
被膜の硬さは上昇しまた母材との接合強度も向上する。
してＨＩＰ処理することにより気孔の少ない緻密な被膜
にし、さらに被膜と母材との密着性を向上させる効果を
十分にかつ著しく発揮させることができる。その結果、
被膜の硬さは上昇しまた母材との接合強度も向上する。
（作用）
本発明を以下詳細に説明する。
溶射材はプラズマ溶射法等、従来のよく知られているい
ずれの溶射方法によって作られたものでもよい。母材は
鋼、鋳鉄などの金属があげられる。一方、被膜の材料と
してはセラミックスあるいは耐熱、耐摩耗性合金などで
あり、具体的にはＡＭ、０３． ＺｒＯ□、あるいはＮ
ｉ−Ａ１合金等がある。まず、ＨＩ Ｐ処理をする溶射
材が充分大る容器を準備する。この容器の材質は、後に
行う旧Ｐ処理温度において充分に軟化し、かつその温度
で溶融せずに気密性を保持するに充分な変形能を有する
物であればよく、通常鋼、ステンレス鋼、銅などが適当
である。第１図には本発明における容器の形状の一例を
示すが、このように形状は一般に円筒状のものを使用す
る。また、第２図にはこの容器の組立図と真空封入後の
容器の断面図を示す。第２図中、１は真空脱気用パイプ
、２は上蓋、３は本体側管、４は下蓋、５は二次圧力媒
体、６は被処理物である。容器作成に際しては溶接等の
接合方法を用いることになるが、接合部よりリーク等の
無いように完全に接合することが重要である。また、接
合部は処理温度でも充分接合強度を有するような接合方
法を選ぶ必要がある。これは後の蓋の接合においても同
様である。また、蓋の部分には第２図に示すような真空
脱気用のバイブが必要である。ただし、容器の最後の蓋
の接合を電子ビーム溶接法のような真空中で行うような
接合方法で行う場合は不用である 次に、この容器の中に二次圧力媒体粉末を充填し、その
中に被処理物である溶射材を埋め込む。
ずれの溶射方法によって作られたものでもよい。母材は
鋼、鋳鉄などの金属があげられる。一方、被膜の材料と
してはセラミックスあるいは耐熱、耐摩耗性合金などで
あり、具体的にはＡＭ、０３． ＺｒＯ□、あるいはＮ
ｉ−Ａ１合金等がある。まず、ＨＩ Ｐ処理をする溶射
材が充分大る容器を準備する。この容器の材質は、後に
行う旧Ｐ処理温度において充分に軟化し、かつその温度
で溶融せずに気密性を保持するに充分な変形能を有する
物であればよく、通常鋼、ステンレス鋼、銅などが適当
である。第１図には本発明における容器の形状の一例を
示すが、このように形状は一般に円筒状のものを使用す
る。また、第２図にはこの容器の組立図と真空封入後の
容器の断面図を示す。第２図中、１は真空脱気用パイプ
、２は上蓋、３は本体側管、４は下蓋、５は二次圧力媒
体、６は被処理物である。容器作成に際しては溶接等の
接合方法を用いることになるが、接合部よりリーク等の
無いように完全に接合することが重要である。また、接
合部は処理温度でも充分接合強度を有するような接合方
法を選ぶ必要がある。これは後の蓋の接合においても同
様である。また、蓋の部分には第２図に示すような真空
脱気用のバイブが必要である。ただし、容器の最後の蓋
の接合を電子ビーム溶接法のような真空中で行うような
接合方法で行う場合は不用である 次に、この容器の中に二次圧力媒体粉末を充填し、その
中に被処理物である溶射材を埋め込む。
複雑な形状の処理物でもこの二次圧力媒体を介して加圧
できるので円筒状のような簡単な形状の容器を用いて真
空封入することができる。二次圧力媒体としては旧Ｐ処
理温度においても、真空中で安定な粉末であることか望
ましく、例えばＡ１２０３゜ＢＮ等のセラミックス粉末
があり、その粒度は１００９℃程度である。その後、蓋
をし容器本体と接合し容器を完成する。
できるので円筒状のような簡単な形状の容器を用いて真
空封入することができる。二次圧力媒体としては旧Ｐ処
理温度においても、真空中で安定な粉末であることか望
ましく、例えばＡ１２０３゜ＢＮ等のセラミックス粉末
があり、その粒度は１００９℃程度である。その後、蓋
をし容器本体と接合し容器を完成する。
次いで、真空脱気用バイブを真空バイブにつなぎ容器内
を真空脱気し、その後バイブを封止し真空封入を完了す
る。容器内の真空度は５ ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下と
した。
を真空脱気し、その後バイブを封止し真空封入を完了す
る。容器内の真空度は５ ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下と
した。
このようにして、容器内に被処理物である溶射材を真空
封入し、その後に所定の処理条件にてＨＩＰ処理を行う
。
封入し、その後に所定の処理条件にてＨＩＰ処理を行う
。
（実施例）
母材（５Ｍ５０Ｂ）に対してｚｒ０２＋ Ｙ２Ｏ３また
はＮ１−Ａ１合金をプラズマ溶射法により作成したそれ
ぞれの溶射材を鋼製の容器に真空封入したものと、真空
封入しないものの２通り用意し、同条件でＨＩＰ処理し
た。処理条件は１０００℃、１２００気圧、１時間保持
で、圧力媒体はＡｒガスである。また、容器内の二次圧
力媒体はＡ４２０３粉末を用い、その平均粉末粒径は約
１００ ｕＩｎである。容器は約１００℃加熱のもとで
５ ｘ １０−’Ｔｏｒｒまで真空脱気した。また、比
較のため１０００℃、１時間真空中で加熱する熱処理も
併せて行った。
はＮ１−Ａ１合金をプラズマ溶射法により作成したそれ
ぞれの溶射材を鋼製の容器に真空封入したものと、真空
封入しないものの２通り用意し、同条件でＨＩＰ処理し
た。処理条件は１０００℃、１２００気圧、１時間保持
で、圧力媒体はＡｒガスである。また、容器内の二次圧
力媒体はＡ４２０３粉末を用い、その平均粉末粒径は約
１００ ｕＩｎである。容器は約１００℃加熱のもとで
５ ｘ １０−’Ｔｏｒｒまで真空脱気した。また、比
較のため１０００℃、１時間真空中で加熱する熱処理も
併せて行った。
ＨＩＰ処理および熱処理の結果を第３図および第４図に
示す。第３図は溶射被膜内の気孔率を測定した結果を示
すものである。このように溶射ままに比べて旧Ｐ処理に
より溶射被膜内の気孔率は減少するが、容器による真空
封入の有無により気孔の減少の度合が異なり、容器によ
る真空封入の効果が現れている。また、熱処理のみでは
気孔はそれほど減少していない。第４図には、ｚｒ０２
＋Ｙ２Ｏ３溶射材についての溶射被膜の厚さ方向のビッ
カース硬度分布の測定結果を示す。第４図（Ａ）は溶射
まま、ＨＩＰ処理材（本発明）および熱処理材の硬度を
比較したものである。また、第４図（Ｂ）はＨＩＰ処理
材（本発明）と容器に真空封入せずにＨＴＰ ＩＡ理し
たものの硬度を比較したものである。
示す。第３図は溶射被膜内の気孔率を測定した結果を示
すものである。このように溶射ままに比べて旧Ｐ処理に
より溶射被膜内の気孔率は減少するが、容器による真空
封入の有無により気孔の減少の度合が異なり、容器によ
る真空封入の効果が現れている。また、熱処理のみでは
気孔はそれほど減少していない。第４図には、ｚｒ０２
＋Ｙ２Ｏ３溶射材についての溶射被膜の厚さ方向のビッ
カース硬度分布の測定結果を示す。第４図（Ａ）は溶射
まま、ＨＩＰ処理材（本発明）および熱処理材の硬度を
比較したものである。また、第４図（Ｂ）はＨＩＰ処理
材（本発明）と容器に真空封入せずにＨＴＰ ＩＡ理し
たものの硬度を比較したものである。
まず、第４図（Ａ）に示すように溶射ままでは溶射被膜
の硬度はビッカース硬さで約６００であるが、本発明に
よる容器に真空封入したＨＩＰ処理により溶射被膜の硬
度は、ビッカース硬さで約１０００まで上昇している。
の硬度はビッカース硬さで約６００であるが、本発明に
よる容器に真空封入したＨＩＰ処理により溶射被膜の硬
度は、ビッカース硬さで約１０００まで上昇している。
また、第４図（Ｂ）に示すように本発明の容器に真空封
入しＨＩＰ処理したものに比べて、容器に真空封入せず
にＨＩＰ処理したものはほとんど硬度は上昇しておらず
、ＨＩＰ処理の効果はあまり現れていない。また９０度
曲げ試験を行った結果、気孔率の結果と同様に同じＨＩ
Ｐ処理材でも容器に真空封入したものは溶射被膜と母材
の密着性が向上しているのに対して容器に真空封入して
いないものは溶射ままとほとんど変わらず、曲げ試験に
より溶射被膜は剥離してしまった。
入しＨＩＰ処理したものに比べて、容器に真空封入せず
にＨＩＰ処理したものはほとんど硬度は上昇しておらず
、ＨＩＰ処理の効果はあまり現れていない。また９０度
曲げ試験を行った結果、気孔率の結果と同様に同じＨＩ
Ｐ処理材でも容器に真空封入したものは溶射被膜と母材
の密着性が向上しているのに対して容器に真空封入して
いないものは溶射ままとほとんど変わらず、曲げ試験に
より溶射被膜は剥離してしまった。
（発明の効果）
以上のように真空封入した後にＨＩＰ処理を行うことに
より母材と密着性のよい緻密な溶射被膜を得ることがで
きる。また、二次圧力媒体を用いることにより複雑な形
状の溶射材でも容易、に、容器に真空封入することがで
きる。それにより鋼材により優れた機能を与えることが
でき産業上貢献する所は大である。
より母材と密着性のよい緻密な溶射被膜を得ることがで
きる。また、二次圧力媒体を用いることにより複雑な形
状の溶射材でも容易、に、容器に真空封入することがで
きる。それにより鋼材により優れた機能を与えることが
でき産業上貢献する所は大である。
第１図は本実施例に用いた真空封入用の容器の斜視図、
第２図は本実施例に用いた真空封入用の容器の組立図と
真空封入後の容器の断面図、第３図は溶射被膜内の気孔
率を測定した結果を示したグラフ、第４図は溶射被膜の
厚さ方向のビッカース硬さ分布を示したグラフである。 第４図のうち（Ａ）は溶射まま、ＨＩＰ処理材（本発明
）および熱処理材のそれぞれの溶射被膜の硬度を比較し
たもの、（Ｂ）はＨＩＰ ＩＡ理材（本発明）と容器に
真空封入せずにＨＩＰ処理したもののそれぞれの溶射被
膜の硬度を比較したものである。
第２図は本実施例に用いた真空封入用の容器の組立図と
真空封入後の容器の断面図、第３図は溶射被膜内の気孔
率を測定した結果を示したグラフ、第４図は溶射被膜の
厚さ方向のビッカース硬さ分布を示したグラフである。 第４図のうち（Ａ）は溶射まま、ＨＩＰ処理材（本発明
）および熱処理材のそれぞれの溶射被膜の硬度を比較し
たもの、（Ｂ）はＨＩＰ ＩＡ理材（本発明）と容器に
真空封入せずにＨＩＰ処理したもののそれぞれの溶射被
膜の硬度を比較したものである。
Claims (1)
- 表面にセラミックスまたは耐熱、耐摩耗性合金が溶射さ
れた鋼材を金属容器内の二次圧力媒体中に埋設し、該金
属容器内部を真空脱気し、密封した後に該金属容器を熱
間静水圧加圧処理することを特徴とする溶射被膜の熱間
静水圧加圧処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3806987A JPS63206406A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 溶射被膜の熱間静水圧加圧処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3806987A JPS63206406A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 溶射被膜の熱間静水圧加圧処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206406A true JPS63206406A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12515200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3806987A Pending JPS63206406A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 溶射被膜の熱間静水圧加圧処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103878088A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 陈�光 | 一种电子产品真空往复式除尘喷涂覆膜机 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3806987A patent/JPS63206406A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103878088A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-06-25 | 陈�光 | 一种电子产品真空往复式除尘喷涂覆膜机 |
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