JPS63250450A - セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法 - Google Patents
セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法Info
- Publication number
- JPS63250450A JPS63250450A JP62083061A JP8306187A JPS63250450A JP S63250450 A JPS63250450 A JP S63250450A JP 62083061 A JP62083061 A JP 62083061A JP 8306187 A JP8306187 A JP 8306187A JP S63250450 A JPS63250450 A JP S63250450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- coated
- sliding member
- ceramic particles
- molten pool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004533 TaB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (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〕
本発明は粒子分散表面被覆層を形成させる方法に関し、
特に金属表面層にセラミックスなどの微細硬化粒子が均
一かつ基地材料と強力に結合したセラミックス粒子分散
表面被覆層の製作方法に関する。
特に金属表面層にセラミックスなどの微細硬化粒子が均
一かつ基地材料と強力に結合したセラミックス粒子分散
表面被覆層の製作方法に関する。
機械部品などの摺動部材において、表面の耐摩耗性の耐
焼付性の改嵜法として部材表面にセラミックス等の微細
硬質粒子を分散させて高硬化部を得る方法が数多く研究
されており、特にプラズマアーク、レーザビームなどの
高エネルギービームの利用技術の一つとして脚元金浴び
ている。例えば被表面被覆部材の表面に、■セラミック
スからなる微細硬化粒子の粉末または、■セラミックス
からなる微細硬化粒子の粉末と基地材料と同一成分の粉
末からなる混合粉末を被覆し之のち、レーザビーム、プ
ラズマアーク等の高エネルギー密度熱源により加熱・溶
融してセラミックス粒子の分散した被覆層を作る方法が
開発されている。またその他■被表面被覆部材の表面を
加熱・浴融して形成した溶融池にセラミックスなどの微
細硬化粒子を注入する方法などがある。
焼付性の改嵜法として部材表面にセラミックス等の微細
硬質粒子を分散させて高硬化部を得る方法が数多く研究
されており、特にプラズマアーク、レーザビームなどの
高エネルギービームの利用技術の一つとして脚元金浴び
ている。例えば被表面被覆部材の表面に、■セラミック
スからなる微細硬化粒子の粉末または、■セラミックス
からなる微細硬化粒子の粉末と基地材料と同一成分の粉
末からなる混合粉末を被覆し之のち、レーザビーム、プ
ラズマアーク等の高エネルギー密度熱源により加熱・溶
融してセラミックス粒子の分散した被覆層を作る方法が
開発されている。またその他■被表面被覆部材の表面を
加熱・浴融して形成した溶融池にセラミックスなどの微
細硬化粒子を注入する方法などがある。
しかしこれらの方法はいずれも後述の問題点があること
から、実用的には適用・困難である。
から、実用的には適用・困難である。
上述の従来技術では以下の問題点がある。
部ち■、■の方法では被表面被覆部材の表面の溶融池に
セラミックスからなる微細硬化粒子を均一に分散させて
混入させることが困難で、特にセラミックス単独添加の
場合は長波長のＣＯ冨レーザビーム熱源を使用すると、
セラミックスの吸収率が高いためセラミックスが溶融し
て被ａ層が割れる等の問題がある。
セラミックスからなる微細硬化粒子を均一に分散させて
混入させることが困難で、特にセラミックス単独添加の
場合は長波長のＣＯ冨レーザビーム熱源を使用すると、
セラミックスの吸収率が高いためセラミックスが溶融し
て被ａ層が割れる等の問題がある。
また■の混合粉末添加の場合でもセラミックス粒子と基
地材料との結合性は充分でなく、所期の目的である耐摩
耗性、耐焼付性も不十分である。
地材料との結合性は充分でなく、所期の目的である耐摩
耗性、耐焼付性も不十分である。
また■の方法のようにセラミックス粒子のみを強制注入
させる場合、■の場合と同様にセラミックスが溶融分解
して被覆層の割れの発生や均一に分散させることは困難
等の問題があった。
させる場合、■の場合と同様にセラミックスが溶融分解
して被覆層の割れの発生や均一に分散させることは困難
等の問題があった。
本発明は上述の従来技術の問題点を解消したセラミック
ス粒子分散表面被覆層の製作方法を提供しようとするも
のである。
ス粒子分散表面被覆層の製作方法を提供しようとするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は被表面被覆部材の表面をレーザビーム、プラズ
マアークなどの高エネルギー密度熱源により加熱浴融し
て溶融池を形成させ、表面を被表面被稜部材と同一成分
系材料で被覆したセラミックス粒子を前記溶融池に注入
して被覆層とすることを特徴とするセラミックス粒子分
散表面被覆層の製作方法である。
マアークなどの高エネルギー密度熱源により加熱浴融し
て溶融池を形成させ、表面を被表面被稜部材と同一成分
系材料で被覆したセラミックス粒子を前記溶融池に注入
して被覆層とすることを特徴とするセラミックス粒子分
散表面被覆層の製作方法である。
以下、本発明の一実施態様を第１図によって説明する。
被表面被覆部材１の表面をレーザビーム、プラズマアー
ク等の高エネルギー密度熱源２により、溶融池６を形成
し、この中にセラミックスなどの硬質粒子４とその表面
を被表面被稜部材と同一成分材料５で被覆したセラミッ
クスなどの硬質粒子を注入する。
ク等の高エネルギー密度熱源２により、溶融池６を形成
し、この中にセラミックスなどの硬質粒子４とその表面
を被表面被稜部材と同一成分材料５で被覆したセラミッ
クスなどの硬質粒子を注入する。
注入方法はガス（アルゴン、ヘリウムなど）の吹付けな
どが用いられる。溶融池への注入においてレーザビーム
やプラズマアークによって、前記の被覆したセラミック
ス粒子４が加熱されるが、被覆層５が存在するためセラ
ミックスは溶融、分解せず被・積層５が一部又は全８１
Ｉｓ＃融してセラミックス粒子４が溶融池に注入される
。
どが用いられる。溶融池への注入においてレーザビーム
やプラズマアークによって、前記の被覆したセラミック
ス粒子４が加熱されるが、被覆層５が存在するためセラ
ミックスは溶融、分解せず被・積層５が一部又は全８１
Ｉｓ＃融してセラミックス粒子４が溶融池に注入される
。
更に矢印方向への移動により表面被覆層７を形成させる
。
。
なお分散させるセラミックスなどの硬質粒子４には耐摩
耗性、耐焼付性など使用目的に応じて種々のものが適用
可能で、例えば高硬度のＢ４Ｃ，ＷＢ、 ＴｉＢ２．
ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣなどの炭化物や硼化物や高融点
のＴａＣ，ＺｒＣ，ＺｒＢｚ 、 ＴａＮ、 ＴａＢ２
゜ＮｂＢ！、 ＢＮ などが適用可能で粒径も種々の
粒径が適用できる。
耗性、耐焼付性など使用目的に応じて種々のものが適用
可能で、例えば高硬度のＢ４Ｃ，ＷＢ、 ＴｉＢ２．
ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣなどの炭化物や硼化物や高融点
のＴａＣ，ＺｒＣ，ＺｒＢｚ 、 ＴａＮ、 ＴａＢ２
゜ＮｂＢ！、 ＢＮ などが適用可能で粒径も種々の
粒径が適用できる。
次にセラミックス粒子４０表面に被覆する材料５は被表
面被覆部材と同一成分材料であれば任意に設定可能で例
えばＮｉ、 Ｃｏ、 Ａ４ Ｆｅ 等の金属、及びこ
れらの合金が適用できる。
面被覆部材と同一成分材料であれば任意に設定可能で例
えばＮｉ、 Ｃｏ、 Ａ４ Ｆｅ 等の金属、及びこ
れらの合金が適用できる。
またセラミックス粒子４への被表面被覆材料５の被覆方
法はメッキ法、溶射法、イオンブレーティング法、真空
蒸着法など公矧の方法により被覆することができる。
法はメッキ法、溶射法、イオンブレーティング法、真空
蒸着法など公矧の方法により被覆することができる。
これら粒子ｔ−溶融池６に注入し、冷却・凝固により、
セラミックス粒子８を均一に分散した表面被覆層７を形
成する。
セラミックス粒子８を均一に分散した表面被覆層７を形
成する。
このようにセラミックス粒子４単独の場合にはレーザビ
ーム又はプラズマアークによＶ溶融分解するが被表面被
覆部材と同一成分部材５を被覆しているため、レーザビ
ーム又はプラズマアーク２によって被覆材料５が加熱溶
融するだけでセラミックス粒子４は加熱分解することな
く溶融池に注入され、均一に分散されるとともに基地材
料との結合性も優れた状態となる。
ーム又はプラズマアークによＶ溶融分解するが被表面被
覆部材と同一成分部材５を被覆しているため、レーザビ
ーム又はプラズマアーク２によって被覆材料５が加熱溶
融するだけでセラミックス粒子４は加熱分解することな
く溶融池に注入され、均一に分散されるとともに基地材
料との結合性も優れた状態となる。
以下、前記第１図を参照しながら本発明の一実施例を説
明する。
明する。
被表面被覆部材１として５２０Ｃの部材を用い、レーザ
ビーム２ｔ−用いて第１図に示す要領で被表面被後部材
１を加熱溶融して溶融池６を形成し、微細硬質粒子４と
してＮｂＣ粉末を、被覆材５としてＦｅメッキ５０μを
行い、アルゴンガスを約５ｔ／分を流して溶融池６に注
入した０この時レーザ照射条件は出力２．５ｋＷ・移動
量１０訓／分で行った。この結果ＮａＣが均一に分散し
ていることが確認することができた。
ビーム２ｔ−用いて第１図に示す要領で被表面被後部材
１を加熱溶融して溶融池６を形成し、微細硬質粒子４と
してＮｂＣ粉末を、被覆材５としてＦｅメッキ５０μを
行い、アルゴンガスを約５ｔ／分を流して溶融池６に注
入した０この時レーザ照射条件は出力２．５ｋＷ・移動
量１０訓／分で行った。この結果ＮａＣが均一に分散し
ていることが確認することができた。
以上より明らかなように本発明によれば分散させるセラ
ミックス粒子の表面を被表面被情部材と同一成分材料で
被覆し次セラミックス粒子をレーザビーム、プラズマア
ーク等の高エネルギー密度熱詠の照射により加熱、溶融
した溶融池に注入することによってセラミックス粒子の
溶融分解に伴う被葎層の割れが発生せず、しかも均一に
セラミックスが分散して基地材料との納会性の高い表面
被覆層が得られ耐摩耗性、耐焼付性の優れた特性が得ら
れる０
ミックス粒子の表面を被表面被情部材と同一成分材料で
被覆し次セラミックス粒子をレーザビーム、プラズマア
ーク等の高エネルギー密度熱詠の照射により加熱、溶融
した溶融池に注入することによってセラミックス粒子の
溶融分解に伴う被葎層の割れが発生せず、しかも均一に
セラミックスが分散して基地材料との納会性の高い表面
被覆層が得られ耐摩耗性、耐焼付性の優れた特性が得ら
れる０
第１図は本発明法によジ粒子分散表面被覆層を装作して
いる状態を示す説明図である。
いる状態を示す説明図である。
Claims (1)
- 被表面被覆部材の表面をレーザビーム、プラズマアーク
などの高エネルギー密度熱源により加熱溶融して溶融池
を形成させ、表面を被表面被覆部材と同一成分系材料で
被覆したセラミックス粒子を前記溶融池に注入して被覆
層とすることを特徴とするセラミックス粒子分散表面被
覆層の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083061A JPS63250450A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083061A JPS63250450A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250450A true JPS63250450A (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=13791671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62083061A Pending JPS63250450A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63250450A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453329A (en) * | 1992-06-08 | 1995-09-26 | Quantum Laser Corporation | Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby |
| EP1127958A2 (de) * | 2000-02-26 | 2001-08-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laserbeschichten einer Oberfläche |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP62083061A patent/JPS63250450A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453329A (en) * | 1992-06-08 | 1995-09-26 | Quantum Laser Corporation | Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby |
| EP1127958A2 (de) * | 2000-02-26 | 2001-08-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laserbeschichten einer Oberfläche |
| EP1127958A3 (de) * | 2000-02-26 | 2003-04-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laserbeschichten einer Oberfläche |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102267761B1 (ko) | 그레이딩된 중간층을 갖는 스퍼터링 타깃 조립체 및 제조 방법 | |
| US4015100A (en) | Surface modification | |
| US9982332B2 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| US20130045334A1 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| US20050224209A1 (en) | Fabrication of alloy variant structures using direct metal deposition | |
| JPS63140071A (ja) | 複合粉末を含有する熱溶射材料及び熱溶射粉末ブレンド | |
| GB1573148A (en) | Process of skin melting | |
| GB1587235A (en) | Surface alloying and heat treating processes | |
| CN108048784A (zh) | 一种等离子热喷涂制备氮化物增强高熵合金涂层的方法 | |
| Mehlmann et al. | Laser-melt injection of B4C on titanium | |
| JPS63250450A (ja) | セラミツクス粒子分散表面被覆層の製作方法 | |
| Candel-Ruiz et al. | Strategies for high deposition rate additive manufacturing by laser metal deposition | |
| JPS6191323A (ja) | 粒子分散表面被覆層の形成方法 | |
| JPS57131357A (en) | Local surface hardening method for ferrous parts | |
| WO2014105239A1 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| Gassmann et al. | Laser cladding of hard particles rich alloys | |
| US10828865B1 (en) | Toughened and corrosion- and wear-resistant composite structures and fabrication methods thereof | |
| Shiva et al. | Evolution in additive manufacturing techniques of metals as net-shaped products | |
| Kilinc et al. | Characterization of Fe-Nb-B base hardfacing of steel | |
| RU2001104809A (ru) | Способ создания упрочненного поверхностного слоя на деталях из металлических сплавов и композиционных материалов | |
| DE102005036309A1 (de) | Einbringen von Nanopartikeln | |
| JPS6179783A (ja) | 部材表面への黒鉛化層の形成方法 | |
| JP3295357B2 (ja) | アルミニウム材への磁性層形成方法および磁性層を有するアルミニウム材の製造方法 | |
| JPH04120280A (ja) | 表面硬化アルミニウム材の製造方法 | |
| US20210053155A1 (en) | Connecting article and method for manufacturing the same, and laser device |