JPS634077A - 超硬合金の接合方法 - Google Patents
超硬合金の接合方法Info
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- JPS634077A JPS634077A JP61146336A JP14633686A JPS634077A JP S634077 A JPS634077 A JP S634077A JP 61146336 A JP61146336 A JP 61146336A JP 14633686 A JP14633686 A JP 14633686A JP S634077 A JPS634077 A JP S634077A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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】
（技術分野）
本発明は、所定の基材に対して超硬合金を接合せしめる
方法に関するものである。
方法に関するものである。
（従来技術とその問題点）
超硬合金は、ＷＣ，Ｔ ｉ Ｃ，Ｔａ Ｃなどのセラミ
ックとＣｏ、Ｎｉなどの金属とのサーメットであり、硬
度が高く、またセラミックと比較した場合において靭性
が高いために、耐摩耗部材として優れた性質を備えてい
ることは、よ（知られているところである。ところで、
このような超硬合金の実際の適用に際しては、かかる超
硬合金を所定の基材上に位置せしめて用いる例があるが
、そのような場合において、従来では、焼結した超硬合
金プレートなどを銀ろう付けしたり、超硬合金を溶射に
より基材上に形成したりする等の手法によって、基材上
に超硬合金を接合せしめる方法が採用されている。
ックとＣｏ、Ｎｉなどの金属とのサーメットであり、硬
度が高く、またセラミックと比較した場合において靭性
が高いために、耐摩耗部材として優れた性質を備えてい
ることは、よ（知られているところである。ところで、
このような超硬合金の実際の適用に際しては、かかる超
硬合金を所定の基材上に位置せしめて用いる例があるが
、そのような場合において、従来では、焼結した超硬合
金プレートなどを銀ろう付けしたり、超硬合金を溶射に
より基材上に形成したりする等の手法によって、基材上
に超硬合金を接合せしめる方法が採用されている。
しかしながら、銀ろう付けにて超硬合金などを基材上に
接合する手法においては、複雑な形状を作製することが
難しく、また超硬合金と基材とは部分的にしか接合して
いないために、強度が充分ではなく、摺動部材などの強
度が必要な部位に使用することは困難であった。また、
恨ろう付けする超硬合金の厚みが成る程度必要となると
ころから、重量が重くなり、しかも高価である超硬合金
を多量に必要とするなどの欠点もあった。
接合する手法においては、複雑な形状を作製することが
難しく、また超硬合金と基材とは部分的にしか接合して
いないために、強度が充分ではなく、摺動部材などの強
度が必要な部位に使用することは困難であった。また、
恨ろう付けする超硬合金の厚みが成る程度必要となると
ころから、重量が重くなり、しかも高価である超硬合金
を多量に必要とするなどの欠点もあった。
また、所定の基材上に超硬合金を溶射により形成する手
法においては、基材が複雑形状物であっても、その表面
に数１０〜数１００μの超硬合金皮膜（溶射皮膜）を作
製することが可能であり、摺動部材としての密着強度も
充分ではあるが、そのような溶射皮膜は超硬合金粒子を
基材上に堆積させたものであり、多くの気孔を含んでい
る多孔質構造のものであるために、硬度も焼結した超硬
合金より低（、また粒子の堆積物のために、粒子間の結
合力も強くなく、粒子が脱落し易い問題を内在している
。そして、その脱落した粒子は摩滅粒子となり、摩耗を
促進するという欠点を惹起することとなるのである。
法においては、基材が複雑形状物であっても、その表面
に数１０〜数１００μの超硬合金皮膜（溶射皮膜）を作
製することが可能であり、摺動部材としての密着強度も
充分ではあるが、そのような溶射皮膜は超硬合金粒子を
基材上に堆積させたものであり、多くの気孔を含んでい
る多孔質構造のものであるために、硬度も焼結した超硬
合金より低（、また粒子の堆積物のために、粒子間の結
合力も強くなく、粒子が脱落し易い問題を内在している
。そして、その脱落した粒子は摩滅粒子となり、摩耗を
促進するという欠点を惹起することとなるのである。
（解決手段）
ここにおいて、本発明は、かかる従来の問題を悉く解消
すべく為されたものであって、その要旨とするところは
、所定の基材に対して超硬合金を接合せしめるに際して
、かかる基材表面に超硬合金粒子を堆積させ、レーザ、
電子ビーム、ＴＩＧアーク等の高密度エネルギを照射す
ることにより、超硬合金粒子を液相焼結させるようにし
たものであり、これによって、複雑形状物や摺動部材（
基材）上に、高硬度であり、高密度である液相焼結超硬
合金を、数１０〜数１００μの厚さで効果的に形成せし
め、以て基材上に超硬合金を接合せしめた構造の製品を
有利に製造し得たのである。
すべく為されたものであって、その要旨とするところは
、所定の基材に対して超硬合金を接合せしめるに際して
、かかる基材表面に超硬合金粒子を堆積させ、レーザ、
電子ビーム、ＴＩＧアーク等の高密度エネルギを照射す
ることにより、超硬合金粒子を液相焼結させるようにし
たものであり、これによって、複雑形状物や摺動部材（
基材）上に、高硬度であり、高密度である液相焼結超硬
合金を、数１０〜数１００μの厚さで効果的に形成せし
め、以て基材上に超硬合金を接合せしめた構造の製品を
有利に製造し得たのである。
ところで、かかる本発明において、所定の基材表面に超
硬合金粒子を堆積させるに際しては、公知の各種の手法
を採用することが可能であるが、−般に溶射法が採用さ
れて、超硬合金粉末、具体的には金属の炭化物などのセ
ラミックスとそれらを結合する結合金属とからなる材料
粉末、例えばＷ Ｃ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔ ｉ Ｃ（Ｔａ
Ｃ） −Ｃｏ系などのＷＣ基サーメットや、ＴｉＣ基
、Ｔ ｉ Ｃ−ＴｉＮ基サーメットなどの材料粉末を、
所定の基材表面に、溶融滴として所定の厚さになるよう
に吹き付け、所定厚さに堆積するようにされるのである
。
硬合金粒子を堆積させるに際しては、公知の各種の手法
を採用することが可能であるが、−般に溶射法が採用さ
れて、超硬合金粉末、具体的には金属の炭化物などのセ
ラミックスとそれらを結合する結合金属とからなる材料
粉末、例えばＷ Ｃ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔ ｉ Ｃ（Ｔａ
Ｃ） −Ｃｏ系などのＷＣ基サーメットや、ＴｉＣ基
、Ｔ ｉ Ｃ−ＴｉＮ基サーメットなどの材料粉末を、
所定の基材表面に、溶融滴として所定の厚さになるよう
に吹き付け、所定厚さに堆積するようにされるのである
。
また、このような所定厚さに超硬合金が堆積せしめられ
た基材には、例えば、第１図に示されるように、高密度
エネルギであるレーザビームが照射せしめられ、以てそ
の照射部位の超硬合金粒子が液相焼結させられるのであ
る。即ち、第１図において、レーザビーム１が、超硬合
金溶射皮膜３を設けた基材２に対して相対的に移動せし
められることにより、以てかかる基材２上に形成された
超硬合金溶射皮膜３のレーザ照射部４の部位に照射され
て、当該部位の液相焼結が達成されるのである。
た基材には、例えば、第１図に示されるように、高密度
エネルギであるレーザビームが照射せしめられ、以てそ
の照射部位の超硬合金粒子が液相焼結させられるのであ
る。即ち、第１図において、レーザビーム１が、超硬合
金溶射皮膜３を設けた基材２に対して相対的に移動せし
められることにより、以てかかる基材２上に形成された
超硬合金溶射皮膜３のレーザ照射部４の部位に照射され
て、当該部位の液相焼結が達成されるのである。
なお、このような高密度エネルギの照射による超硬合金
粒子の液相焼結は、レーザ照射による手法が最も望まし
いものではあるが、その他覚子ビーム、ＴＩＧアークな
どの高密度エネルギを用いて行なっても、同等差支えな
い。また、高密度エネルギのエネルギ密度としては、超
硬合金粒子の種類やその堆積厚さなどによって、下層の
基材に悪影響をもたらさない程度において適宜に決定さ
れることとなる。
粒子の液相焼結は、レーザ照射による手法が最も望まし
いものではあるが、その他覚子ビーム、ＴＩＧアークな
どの高密度エネルギを用いて行なっても、同等差支えな
い。また、高密度エネルギのエネルギ密度としては、超
硬合金粒子の種類やその堆積厚さなどによって、下層の
基材に悪影響をもたらさない程度において適宜に決定さ
れることとなる。
（実施例）
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
明らかにすることとするが、本発明が、かかる実施例の
記載によって同等限定的に解釈されるものでないことは
、言うまでもないところである。また、本発明が、以下
の実施例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにお
いて、種々なる変更、修正、改良などを加えた形態にお
いて実施され得るのものであることも、理解されるべき
である。
明らかにすることとするが、本発明が、かかる実施例の
記載によって同等限定的に解釈されるものでないことは
、言うまでもないところである。また、本発明が、以下
の実施例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにお
いて、種々なる変更、修正、改良などを加えた形態にお
いて実施され得るのものであることも、理解されるべき
である。
先ず、第１図に示されるように、２５ｍｍｘ２７１１
Ｘ ３ ＊＊の大きさの、−殻構造用鋼からなる基材２
の２５ｍｍｘ２７＋＋ｍの一面上に、ニッケル・クロム
・アルミ複合体を５０〜８０μｍの厚さで下地溶射を行
ない、そしてその上に、目的材料であるＷＣ−１７％Ｃ
ｏ超硬合金を溶射せしめ、厚さが３００μｍ程度の超硬
合金溶射皮膜３を形成した。
Ｘ ３ ＊＊の大きさの、−殻構造用鋼からなる基材２
の２５ｍｍｘ２７＋＋ｍの一面上に、ニッケル・クロム
・アルミ複合体を５０〜８０μｍの厚さで下地溶射を行
ない、そしてその上に、目的材料であるＷＣ−１７％Ｃ
ｏ超硬合金を溶射せしめ、厚さが３００μｍ程度の超硬
合金溶射皮膜３を形成した。
次いで、かかる溶射皮膜３の上方から、９ｍｍＸ２５１
ｍの楕円形レーザビーム１を矢印方向に移動させつつ照
射し、かかる超硬合金溶射皮膜３のレーザ照射部４部分
を液相焼結させた。
ｍの楕円形レーザビーム１を矢印方向に移動させつつ照
射し、かかる超硬合金溶射皮膜３のレーザ照射部４部分
を液相焼結させた。
第２図には、かかるレーザビームのエネルギ密度を変化
させたときの液相焼結超硬合金部分（４）のマイクロビ
ッカース硬度（荷重３００ ｇ）が示されている。溶射
したままのＷＣ−１７％Ｃｏ超硬合金溶射皮膜３は、−
般的にマイクロビッカース硬度７５０〜９５０を平均値
として示すが、第２図から明らかなように、本実施例で
は、エネルギ密度が１００００ Ｊ／ｃｍ”以上ニオイ
テ、レーザビーム照射による効果が認められ、マイクロ
ビッカース硬度（荷重３００ ｇ ）は、平均、１０５
０〜１１５０の値を示している。
させたときの液相焼結超硬合金部分（４）のマイクロビ
ッカース硬度（荷重３００ ｇ）が示されている。溶射
したままのＷＣ−１７％Ｃｏ超硬合金溶射皮膜３は、−
般的にマイクロビッカース硬度７５０〜９５０を平均値
として示すが、第２図から明らかなように、本実施例で
は、エネルギ密度が１００００ Ｊ／ｃｍ”以上ニオイ
テ、レーザビーム照射による効果が認められ、マイクロ
ビッカース硬度（荷重３００ ｇ ）は、平均、１０５
０〜１１５０の値を示している。
また、第３図には、ＷＣ−１７％ＣＯ超硬合金の溶射皮
膜３の断面組織の金属顕微鏡写真（１００倍）が、そし
て第４図には、本発明に従ってかかる溶射皮膜３を液相
焼結させてなるレーザ照射部４の断面組織の金属顕微鏡
写真（１００倍）が、それぞれ示されている。これら金
属顕微鏡写真の対比から明らかなように、単に、溶射に
より形成されたままの皮膜３にあっては、超硬合金粒子
が堆積した構造を有する皮膜であることがよく理解され
、また多数の空孔の存在も認められ、多孔構造を呈して
いることが明らかである。これに対して、そのような溶
射皮膜３を構成する超硬合金粒子を、本発明に従って液
相焼結させた場合においては、第４図の如く超硬合金の
組織中に空孔がなく、また基材４との結合部もよく密着
していることが認められる。
膜３の断面組織の金属顕微鏡写真（１００倍）が、そし
て第４図には、本発明に従ってかかる溶射皮膜３を液相
焼結させてなるレーザ照射部４の断面組織の金属顕微鏡
写真（１００倍）が、それぞれ示されている。これら金
属顕微鏡写真の対比から明らかなように、単に、溶射に
より形成されたままの皮膜３にあっては、超硬合金粒子
が堆積した構造を有する皮膜であることがよく理解され
、また多数の空孔の存在も認められ、多孔構造を呈して
いることが明らかである。これに対して、そのような溶
射皮膜３を構成する超硬合金粒子を、本発明に従って液
相焼結させた場合においては、第４図の如く超硬合金の
組織中に空孔がなく、また基材４との結合部もよく密着
していることが認められる。
さらに、第５図には、上記レーザビームの照射によって
液相焼結せしめられた本発明の超硬合金皮膜（４）の組
織の走査型電子顕微鏡写真が、そして第６図には、第５
図に示される組織におけるマイクロアナライザのＷＭｃ
ＸＸ線像が、第７図には、第５図に示される組織におけ
るマイクロアナライザＣ０ＫｃＸＸ線像が、それぞれ示
されているが、これらの図より、ＷＣ粒子の間隙をＣＯ
が埋めているのがよ（理解され、それは、液相焼結した
通常の超硬合金のＵ織と酷似しており、−般の溶射によ
る超硬合金皮膜とは明らかに異なっており、従ってレー
ザビームにより皮膜粒子が液相焼結を生じていることが
理解されるのである。
液相焼結せしめられた本発明の超硬合金皮膜（４）の組
織の走査型電子顕微鏡写真が、そして第６図には、第５
図に示される組織におけるマイクロアナライザのＷＭｃ
ＸＸ線像が、第７図には、第５図に示される組織におけ
るマイクロアナライザＣ０ＫｃＸＸ線像が、それぞれ示
されているが、これらの図より、ＷＣ粒子の間隙をＣＯ
が埋めているのがよ（理解され、それは、液相焼結した
通常の超硬合金のＵ織と酷似しており、−般の溶射によ
る超硬合金皮膜とは明らかに異なっており、従ってレー
ザビームにより皮膜粒子が液相焼結を生じていることが
理解されるのである。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従って、超硬
合金粒子の堆積層に対して高密度エネルギを照射せしめ
て、液相焼結を惹起させることにより、高硬度であり、
高密度である液相焼結超硬合金を基材上に有利に形成せ
しめ、以て基材に対して超硬合金の接合された製品を効
果的に得ることが可能となったのであり、例えば複雑形
状物であっても、また摺動部材であっても、その基材上
に、有効な超硬合金を数１０〜数１００μの厚さにおい
て設けることが出来ることとなったのである。
合金粒子の堆積層に対して高密度エネルギを照射せしめ
て、液相焼結を惹起させることにより、高硬度であり、
高密度である液相焼結超硬合金を基材上に有利に形成せ
しめ、以て基材に対して超硬合金の接合された製品を効
果的に得ることが可能となったのであり、例えば複雑形
状物であっても、また摺動部材であっても、その基材上
に、有効な超硬合金を数１０〜数１００μの厚さにおい
て設けることが出来ることとなったのである。
第１図は、本発明の実施態様の一つを示す説明図であり
、第２図は、実施例においてレーザビームのエネルギ密
度を種々変えた場合におけるレーザ照射部のマイクロと
フカース硬度の結果を示すグラフである。第３図及び第
４図は、それぞれ、超硬合金溶射部位及びそのレーザ照
射部の断面組織の一例を示す金属顕微鏡写真であり、第
５図は超硬合金溶射皮膜のレーザ照射部位（液相焼結超
硬合金部位）の断面組織の一例を示す走査型電子顕微鏡
写真であり、第６図及び第７図はそれぞれ第５図に示す
組織におけるＷＭαχ線像及びＣ。 ＫαＸ線像のマイクロアナライザ写真である。 １：レーザビーム ２：基材 ３：超硬合金溶射皮膜 ４：レーザ照射部 第１図 第２図 第３回 第４ａ 第７■
、第２図は、実施例においてレーザビームのエネルギ密
度を種々変えた場合におけるレーザ照射部のマイクロと
フカース硬度の結果を示すグラフである。第３図及び第
４図は、それぞれ、超硬合金溶射部位及びそのレーザ照
射部の断面組織の一例を示す金属顕微鏡写真であり、第
５図は超硬合金溶射皮膜のレーザ照射部位（液相焼結超
硬合金部位）の断面組織の一例を示す走査型電子顕微鏡
写真であり、第６図及び第７図はそれぞれ第５図に示す
組織におけるＷＭαχ線像及びＣ。 ＫαＸ線像のマイクロアナライザ写真である。 １：レーザビーム ２：基材 ３：超硬合金溶射皮膜 ４：レーザ照射部 第１図 第２図 第３回 第４ａ 第７■
Claims (1)
- 所定の基材に対して超硬合金を接合せしめる方法にして
、かかる基材表面に超硬合金粒子を堆積させ、レーザ、
電子ビーム、ＴＩＧアーク等の高密度エネルギを照射す
ることにより、超硬合金粒子を液相焼結させることを特
徴とする超硬合金の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146336A JPS634077A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超硬合金の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146336A JPS634077A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超硬合金の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634077A true JPS634077A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15405385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61146336A Pending JPS634077A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超硬合金の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS634077A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03146606A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-21 | Ryuzo Watanabe | 粒子配列レーザー焼結方法及びその装置 |
| JPH08260163A (ja) * | 1986-10-17 | 1996-10-08 | Univ Texas Syst | 選択的焼結によって部品を製造するための装置 |
| JP2002349571A (ja) * | 2002-04-12 | 2002-12-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 軸受装置 |
| CN107790720A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-13 | 湖南顶立科技有限公司 | 一种高温合金增材制造方法 |
| KR102552897B1 (ko) * | 2022-08-23 | 2023-07-07 | 피플즈리그 주식회사 | 고기 특성 정보 및 사용자 선호도를 반영한 조리법 결정 방법 및 장치 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61146336A patent/JPS634077A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08260163A (ja) * | 1986-10-17 | 1996-10-08 | Univ Texas Syst | 選択的焼結によって部品を製造するための装置 |
| JPH03146606A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-21 | Ryuzo Watanabe | 粒子配列レーザー焼結方法及びその装置 |
| JP2002349571A (ja) * | 2002-04-12 | 2002-12-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 軸受装置 |
| CN107790720A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-13 | 湖南顶立科技有限公司 | 一种高温合金增材制造方法 |
| KR102552897B1 (ko) * | 2022-08-23 | 2023-07-07 | 피플즈리그 주식회사 | 고기 특성 정보 및 사용자 선호도를 반영한 조리법 결정 방법 및 장치 |
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