JPS6365080A - タングステンカ−バイト層を有する耐摩耗性物品及びその製造方法 - Google Patents

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） 本発明は金属母材の表面にタングステンカーバイト層を
被着させた耐摩耗性物品およびその製造方法に関する。

（従来技術） 従来から、鋼のような金属製物品の表面を耐摩耗性にす
るために、この表面にタングステンカーバイ）　（ＷＩ
Ｃ）層を被着する技術が広く実用化されている。

上記タングステンカーバイト層を金属母材の表面に被着
させるのには、ＣＶＤ法によって行なわれ、減圧状態と
したレトルト内へＷＦいＣ，ＨいＨ！等の混合ガスより
なる原料ガスを導入して、このレトルト内に収容された
金属母材の表面に気相反応によってＷ２Ｃ被膜を生成し
ている。

ところで、上記タングステンカーバイト層は、例えば鋼
よりなる金属母材の表面に付着しデ「いため、特開昭５
２−８９５８３号公報に記載されているように、金属母
材の表面に中間層としてリン化ニッケルによる無電解メ
ッキを施し、このリン化ニッケル層上にタングステンカ
ーバイト層を化学蒸着することにより、タングステンカ
ーバイト層の金属母材に対する付着性を高めている。

しかしながら、リン化ニッケル層は酸化され易いため、
このリン化ニッケル層の酸化によりタングステンカーバ
イト層が金属母材の表面から剥離するという問題が生じ
た。また、金属母材をタングステンカーバイト生成炉内
に収容するのに先立って、中間層であるリン化ニッケル
層を被着させるためのメノキ工程を必要とするという面
倒もあった。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明の目的は、タングステンカー
バイト層の剥離を生しるおそれのない耐摩耗性物品を提
供することにある。

さらに本発明の目的は、タングステンカーバイト層のツ
１離を生じるおそれのない中間層を容易に得ることがで
きる製造方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明による耐摩耗性物品は、金属母材の表面に、拡散
された洞層を介してタングステンカーバイト層が被着さ
れていることを特徴とする。

また本発明による耐摩耗性物品の製造方法は、金属母材
の表面に酸系の銅を塗布する工程と、この銅を上記母材
に拡散して拡散層を形成する工程と、この拡散層上に気
相反応によりタングステンカーバイト層を被着する工程
とよりなることを特徴とする。

（発明の効果） 本発明による耐摩耗性物品は、母材となじみの良い銅の
拡散層を中間層としているので、金属母材とタングステ
ンカーバイト層との密着性が向上し、タングステンカー
バイト層の剥離を生しるおそれがなくなる。

また本発明による耐摩耗性物品の製造方法では、上記拡
散工程をタングステンカーバイト層の生成炉内で気相反
応に先立って行なうことができるので、従来のメッキに
よる中間層生成に比較して製造工程の簡略化が可能にな
る。

（実　施　例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

図面は本発明によるタングステンカーバイト層を有する
耐摩耗性物品を製造するための装置の全体構成を示すも
ので、１はレトルト、２．２′はガス供給管、３はレト
ルト１の頂部を覆うカバープレートである。レトルト１
は、有底円筒状の断熱容器１１と、この断熱容器１１の
内部においてこの断熱容器から所定の間隙を隔てて同心
状に配設された金属製の有底円筒状レトルト本体１２と
よりなり、断熱容器１１の内周面にはワーク加熱用の誘
導コイル５が設けられている。ガス供給管２とガス排出
管４′は、断熱容器１およびレトルト本体１２の底壁を
貫通して下方から導入されてレトルト本体１２の底部に
おいてそれぞれ開端し、またガス供給管２′とガス排出
管４は、カバープレート３を貫通して上方から導入され
、レトルト本体１２内の頂部においてそれぞれ開端して
いる。

一方、レトルト本体１２内へ気相反応原料ガスを供給す
るための六弗化タングステン供給源１３とベンゼン供給
源１４と水素ガス供給源１５とが設けられ、アルゴン供
給源１６からキャリアガスとしてのＡｒガスが加熱器１
７とベンゼン供給源１４とに供給され、六弗化タングス
テン供給ｉ１［１３からの液体ＷＦ、が加熱器１７内で
ガス化され、ＷＦ、ガスとＡｒガスとの混合ガスがガス
供給本管１８へ供給され、またベンゼン供給源１４から
はＣ＆　ＨｈガスとＡｒガスとの混合ガスがガス供給本
管１８に供給され、水素ガス供給源１５からはＨ！ガス
がガス供給本管１８に供給され、Ｗ　Ｆ　ｈガスとＡｒ
ガスとＣｈＨｈガスとＨ８ガスとの混合ガスがガス混合
器１９内で十分に混合される。

ガス供給本管１８には第１の３ボ一ト２位ｚｉ磁切換バ
ルブ■１が設けられており、混合ガスはこの切換パルプ
Ｖ１に接続されたガス供給管２または２′を通じて選択
的にレトルト１内へ供給されるようになされている。

レトルト本体１に取付けられたカバープレート３には吸
引管２０が貫通固着され、この吸引管２０には真空ポン
プ２１が接続されている。

またガス排出管４．４′は第２の３ボ一ト２位ｚ１ｉｍ
切換バルブ■２に接続されており、さらにこの第２の切
換バルブ■２に接続されたガス排出本管２２には、レト
ルト本体１２内の混合ガスを吸引するガス排出ポンプ６
およびガス精製器２４が設けられている。２個の切換バ
ルブｖ１、■２およびガス排出ポンプ６は制御手段７に
よって同期的に駆動制御されるようになされている。

以上の構成において、まず鋼製の被処理品Ｗの表面に硫
酸銅または硝酸銅等の酸系の銅を塗布した後レトルト本
体１２内に入れ、誘導コイル５に通電して被処理品Ｗを
７００〜１０００℃の温度に加熱した状態で１時間保持
し、被処理品Ｗの表面に銅を拡散して拡散層を生成する
０次に第１の切換バルブ■１を、レトルト本体１２内の
底部に開端するガス供給管２とガス供給本管１８とが連
通ずる位置（第２図に示す位置）にセットするとともに
、第２の切換バルブ■２を、レトルト本体１２内の頂部
に開端するガス排出管４とガス排出本管２２とが連通ず
る位置（第２図に示す位置）にセントする。そして真空
ポンプ２１によりレトルト本体１２内を減圧した後、誘
導コイル５を通電して被処理品Ｗを３００〜６００℃の
温度に加熱した状態で、ＷＦ、とＡｒとＣｈ　Ｈ＆とＨ
ｔの所定モル比の所定質量の混合ガスをガス供給本管１
８およびガス供給管２を通じてレトルト本体１２内へ供
給しながら、ガス排出ポンプ６によりレトルト本体１２
内の混合ガスをガス排出管４およびガス排出本管２２を
通じて少しずつ排出することにより、レトルト本体１２
内に下方から上方へ同う混合ガスの流れを形成する。こ
の場合、ガス排出ポンプ６は、レトルト本体１２内の圧
力が５０Ｌｏｒｒになるように制御手段７によって駆動
制御される。このような被処理品Ｗに対する処理を１０
分間行なった後、第１および第２の切換バルブ■１、■
２は制御手段によって切換えられ、これによりレトルト
本体１２内の頂部に開端するガス供給管２′とガス供給
本管１８とが連通されるとともに、レトルト本体１２内
の底部に開端するガス排出管４′とガス排出本管２２と
が連通される。

これによりレトルト本体１２内に上方から下方に向う混
合ガスの流れを形成する。この場合、ガス排出ポンプ６
は、レトルト本体１２内の圧力が６０　ｔｏｒｒになる
ように制御手段７によって駆動制御される。このような
ガス排出ポンプ６の制御を行なうことにより、レトルト
本体１２内を下方から上方へ流れる混合ガスの流速と、
上方から下方へ流れる混合ガスの流速とをほぼ等しくす
ることができる。そしてこの状態での処理を１０分間行
なった後、再び切換バルブｖ１、■２を切換え、さらに
レトルト本体１２内の圧力を５０　ｔｏｒｒとして混合
ガスを下方から上方へ向って１０分間流す。

以上のように第１および第２の切換バルブＶ１、■２を
１０分毎に切換え、かつガス排出ポンプ６を制御するＢ
様で被処理品Ｗに対する処理を行なった結果、被処理品
Ｗの表面全体に均一な膜厚のタングステンカーバイト層
を形成することができた。そしてこのタングステンカー
バイト層は、金属母材の表面に銅の拡散層を介して被着
されているため、母材に対する密度性が良く、長時間経
過した後も剥離等の現象は生じなかった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるタングステンカーバイト層を有する
耐摩耗性物品を製造するための装置の全体構成を示す図
である。 １−レトルト　　　　　２．２′−ガス供給管３−カバ
ープレート　　４．４′−ガス排出管５−・−誘導コイ
ル　　　　６・−ガス排出ポンプ７−制御手段　　　　
　１１−断熱容器１２−一−レトルト本体　　１８−ガ
ス供給本管２２〜・−ガス排出本管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属母材の表面に、拡散された銅層を介してタング
   ステンカーバイト層が被着されていることを特徴とする
   タングステンカーバイト層を有する耐摩耗性物品。 ２、金属母材の表面に酸系の銅を塗布する工程と、この
   銅を上記母材に拡散して拡散層を形成する工程と、この
   拡散層上に気相反応によりタングステンカーバイト層を
   被着する工程とよりなることを特徴とするタングステン
   カーバイト層を有する耐摩耗性物品の製造方法。