JP2003138367A - 溶射皮膜、溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末 - Google Patents
溶射皮膜、溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末Info
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Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高回転、高負荷、無潤滑の運転条件におい
て、優れた耐焼付性、耐摩耗性を有する溶射皮膜、更に
は斯かる溶射皮膜を高速度で且つ容易に被溶射基材表面
に形成することのできる方法及び溶射原料粉末を提供す
る。 【解決手段】 本発明の溶射被膜は、単体のＳｎ成分の
相が分散しているＡｌ及び／又はＡｌ合金組織から成る
構成とされる。又、本発明によれば、被溶射基材表面に
溶射原料粉末を溶射して、被溶射基材表面に皮膜を形成
する方法は、溶射原料粉末に、Ｓｎを５〜４０重量％含
むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末を使用する。
て、優れた耐焼付性、耐摩耗性を有する溶射皮膜、更に
は斯かる溶射皮膜を高速度で且つ容易に被溶射基材表面
に形成することのできる方法及び溶射原料粉末を提供す
る。 【解決手段】 本発明の溶射被膜は、単体のＳｎ成分の
相が分散しているＡｌ及び／又はＡｌ合金組織から成る
構成とされる。又、本発明によれば、被溶射基材表面に
溶射原料粉末を溶射して、被溶射基材表面に皮膜を形成
する方法は、溶射原料粉末に、Ｓｎを５〜４０重量％含
むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動性に優れた溶
射皮膜の形成技術に関するものであり、耐焼付性、耐摩
耗性を必要とされる、例えば、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳
鉄又は鉄鋼系合金にて作製された機器部品、特に、エア
ーコンプレッサーポンプ用斜板の一部或いは全部の表面
に形成される潤滑性、耐摩耗性に優れた溶射皮膜、該溶
射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末に関するものであ
る。
射皮膜の形成技術に関するものであり、耐焼付性、耐摩
耗性を必要とされる、例えば、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳
鉄又は鉄鋼系合金にて作製された機器部品、特に、エア
ーコンプレッサーポンプ用斜板の一部或いは全部の表面
に形成される潤滑性、耐摩耗性に優れた溶射皮膜、該溶
射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばエアーコンプレッサーポン
プ用斜板は、回転することによって、斜板の両面円周上
に当接しているシューを介してピストンを往復運動させ
る機構を有し、従って、斜板の円周上をシューが摺動す
る構成となっている。
プ用斜板は、回転することによって、斜板の両面円周上
に当接しているシューを介してピストンを往復運動させ
る機構を有し、従って、斜板の円周上をシューが摺動す
る構成となっている。
【０００３】通常、斜板はＡｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又
は鉄鋼系合金で作製され、摺動する相手部品のシューは
ＳＵＪ２にて形成されており、そのために、潤滑が不十
分になると焼付きが発生する。従って、従来、斜板の表
面には、Ｓｎメッキ、テフロン（イー・アイ・デュポン
社製商品名）コーティング、ＭｏＳ2（固体潤滑剤）の
塗布、Ｐｂ入りＣｕ合金の焼結及びＰｂ入りＣｕ合金溶
射（特開平１０−８２３１号公報）などの処理が施され
ている。
は鉄鋼系合金で作製され、摺動する相手部品のシューは
ＳＵＪ２にて形成されており、そのために、潤滑が不十
分になると焼付きが発生する。従って、従来、斜板の表
面には、Ｓｎメッキ、テフロン（イー・アイ・デュポン
社製商品名）コーティング、ＭｏＳ2（固体潤滑剤）の
塗布、Ｐｂ入りＣｕ合金の焼結及びＰｂ入りＣｕ合金溶
射（特開平１０−８２３１号公報）などの処理が施され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｓｎメ
ッキされた斜板は、高回転・高負荷がかかる運転条件
で、摩耗が激しく、且つ、無潤滑状態になり易く、つい
には、斜板とシューと焼付くこととなる。又、Ｓｎメッ
キは厚さ１０μｍの皮膜作製におよそ３０分を要し、不
要部のマスキング作業に多くの時間を要するため、作業
性の点でも問題がある。
ッキされた斜板は、高回転・高負荷がかかる運転条件
で、摩耗が激しく、且つ、無潤滑状態になり易く、つい
には、斜板とシューと焼付くこととなる。又、Ｓｎメッ
キは厚さ１０μｍの皮膜作製におよそ３０分を要し、不
要部のマスキング作業に多くの時間を要するため、作業
性の点でも問題がある。
【０００５】同様に、テフロンコーティングされた斜板
は、高回転・高負荷がかかる運転条件で、摩耗が激し
く、ついには、斜板とシューとが焼付くこととなる。
又、Ｓｎメッキ以上に不要部のマスキング作業に多くの
時間を要するため、作業性の点でも問題がある。
は、高回転・高負荷がかかる運転条件で、摩耗が激し
く、ついには、斜板とシューとが焼付くこととなる。
又、Ｓｎメッキ以上に不要部のマスキング作業に多くの
時間を要するため、作業性の点でも問題がある。
【０００６】ＭｏＳ2（固体潤滑剤）の塗布では、高回
転・高負荷がかかる運転条件で、塗布膜の減少が激し
く、膜が無くなると、直ちに、斜板とシューが焼付くこ
ととなる。
転・高負荷がかかる運転条件で、塗布膜の減少が激し
く、膜が無くなると、直ちに、斜板とシューが焼付くこ
ととなる。
【０００７】Ｐｂ入りＣｕ合金の焼結及びＰｂ入りＣｕ
合金溶射（特開平１０−８２３１号公報）皮膜は、Ｐｂ
の環境に対する安全性の問題で、近々使用が不可能にな
ることが予想される。
合金溶射（特開平１０−８２３１号公報）皮膜は、Ｐｂ
の環境に対する安全性の問題で、近々使用が不可能にな
ることが予想される。
【０００８】現在、本発明者らの知る限りにおいて、高
回転・高負荷の運転条件において、優れた耐焼付性及び
耐摩耗性を示す、例えば、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又
は鉄鋼軽合金などで作製された摺動部材などの表面に施
す適当な被覆材料は見当たらない。しかも、作業工程が
短く、皮膜形成（成膜）速度の速い表面改質方法は存在
しない。
回転・高負荷の運転条件において、優れた耐焼付性及び
耐摩耗性を示す、例えば、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又
は鉄鋼軽合金などで作製された摺動部材などの表面に施
す適当な被覆材料は見当たらない。しかも、作業工程が
短く、皮膜形成（成膜）速度の速い表面改質方法は存在
しない。
【０００９】従って、本発明の目的は、高回転、高負
荷、無潤滑の運転条件において、優れた耐焼付性、耐摩
耗性を有する溶射皮膜、更には斯かる溶射皮膜を高速度
で且つ容易に被溶射基材表面に形成することのできる方
法及び溶射原料粉末を提供することである。
荷、無潤滑の運転条件において、優れた耐焼付性、耐摩
耗性を有する溶射皮膜、更には斯かる溶射皮膜を高速度
で且つ容易に被溶射基材表面に形成することのできる方
法及び溶射原料粉末を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、仕上げ加工時におい
て、皮膜からの粒子の脱落がなく、仕上げ面に欠陥の無
い、密着性の良好な溶射皮膜、更には斯かる溶射皮膜の
形成方法及び溶射原料粉末を提供することである。
て、皮膜からの粒子の脱落がなく、仕上げ面に欠陥の無
い、密着性の良好な溶射皮膜、更には斯かる溶射皮膜の
形成方法及び溶射原料粉末を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、特に、Ａｌ合金、Ｃ
ｕ合金、鋳鉄及び鉄鋼系合金などで作製したエアーコン
プレッサーポンプ用斜板の一部或いは全部の表面に優れ
た潤滑性、耐摩耗性を与える溶射皮膜、更には斯かる溶
射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末を提供することであ
る。
ｕ合金、鋳鉄及び鉄鋼系合金などで作製したエアーコン
プレッサーポンプ用斜板の一部或いは全部の表面に優れ
た潤滑性、耐摩耗性を与える溶射皮膜、更には斯かる溶
射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末を提供することであ
る。
【００１２】本発明の更に他の目的は、特に、Ａｌ合金
部材の面に形成することで、リサイクルが容易になると
共に、Ｐｂ入り摺動部材の代替として用いることがで
き、軽量化及び環境に対する安全性を向上させ得る溶射
皮膜、更には斯かる溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉
末を提供することである。
部材の面に形成することで、リサイクルが容易になると
共に、Ｐｂ入り摺動部材の代替として用いることがで
き、軽量化及び環境に対する安全性を向上させ得る溶射
皮膜、更には斯かる溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉
末を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく多くの実験研究を行い鋭意検討を重ねた結
果、Ｓｎを含むＡｌ合金粉末をアトマイズ法で作製し、
この粉末を用いて溶射法で皮膜を形成することにより、
上記課題を解決できることを見出し、本発明を慣性する
に至った。
を解決すべく多くの実験研究を行い鋭意検討を重ねた結
果、Ｓｎを含むＡｌ合金粉末をアトマイズ法で作製し、
この粉末を用いて溶射法で皮膜を形成することにより、
上記課題を解決できることを見出し、本発明を慣性する
に至った。
【００１４】つまり、上記目的は本発明に係る溶射皮
膜、溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末にて達成され
る。要約すれば、本発明の第１の態様は、単体のＳｎ成
分の相が分散しているＡｌ及び／又はＡｌ合金組成から
成ることを特徴とする溶射皮膜である。
膜、溶射皮膜の形成方法及び溶射原料粉末にて達成され
る。要約すれば、本発明の第１の態様は、単体のＳｎ成
分の相が分散しているＡｌ及び／又はＡｌ合金組成から
成ることを特徴とする溶射皮膜である。
【００１５】本発明の一実施態様によると、溶射原料粉
末として、Ｓｎを５〜４０重量％含むＡｌ及び／又はＡ
ｌ合金粉末を被溶射基材表面に溶射して形成される。第
１の本発明の他の実施態様によると、溶射皮膜は、更に
Ｓｉを１７〜５０重量％含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉
末を被溶射基材表面に溶射して形成される。
末として、Ｓｎを５〜４０重量％含むＡｌ及び／又はＡ
ｌ合金粉末を被溶射基材表面に溶射して形成される。第
１の本発明の他の実施態様によると、溶射皮膜は、更に
Ｓｉを１７〜５０重量％含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉
末を被溶射基材表面に溶射して形成される。
【００１６】本発明の一実施態様によると、前記溶射原
料粉末は、アトマイズ法により作製され、成分としてＡ
ｌを４５〜９５重量％、Ｓｎを５〜４０重量％含み、更
に、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕ
を５重量％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％
以下、Ｆｅを０．７重量％以下又はＣｒを０．３５重量
％以下のいずれかを含んでいる。前記溶射原料粉末の粒
径範囲は、１０〜１５０μｍであることが好ましい。
又、他の実施態様によると、前記溶射原料粉末は、
（Ａ）アトマイズ法で作製され、成分としてＡｌを５０
〜９０重量％、Ｓｎを１０〜４０重量％含む粉末、
（Ｂ）アトマイズ法で作製され、成分としてＡｌを５０
〜９５重量％、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍｇを６重量％
以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎ
を１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以下、Ｃｒを０．
３５重量％以下含む粉末、の混合粉末である。前記混合
粉末は、前記（Ａ）粉末５０〜７０重量％と、前記
（Ｂ）粉末３０〜５０重量％と、を混合することで得ら
れる。又、前記（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１５０μ
ｍ、前記（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μｍであ
ることが好ましい。
料粉末は、アトマイズ法により作製され、成分としてＡ
ｌを４５〜９５重量％、Ｓｎを５〜４０重量％含み、更
に、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕ
を５重量％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％
以下、Ｆｅを０．７重量％以下又はＣｒを０．３５重量
％以下のいずれかを含んでいる。前記溶射原料粉末の粒
径範囲は、１０〜１５０μｍであることが好ましい。
又、他の実施態様によると、前記溶射原料粉末は、
（Ａ）アトマイズ法で作製され、成分としてＡｌを５０
〜９０重量％、Ｓｎを１０〜４０重量％含む粉末、
（Ｂ）アトマイズ法で作製され、成分としてＡｌを５０
〜９５重量％、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍｇを６重量％
以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎ
を１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以下、Ｃｒを０．
３５重量％以下含む粉末、の混合粉末である。前記混合
粉末は、前記（Ａ）粉末５０〜７０重量％と、前記
（Ｂ）粉末３０〜５０重量％と、を混合することで得ら
れる。又、前記（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１５０μ
ｍ、前記（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μｍであ
ることが好ましい。
【００１７】本発明において、一実施態様によると、溶
射皮膜は、燃焼ガスとしてプロパンガス、プロピレンガ
ス、ブタン、エタン、エチレン、天然ガス、水素ガス又
は灯油、助燃ガスとして酸素又は空気を用いてフレーム
温度が１５００〜２８００℃、フレーム速度が１０００
〜２５００ｍ／秒の高速フレームを形成し、この高速フ
レームを用いて溶射距離１００〜４００ｍｍに保持して
被溶射基材表面に溶射原料粉末を溶射することによって
形成される。又、他の実施態様によると、溶射皮膜は、
不活性ガスを３００℃以上に加熱して速度１０００ｍ／
秒以上の高速ジェットを形成し、この高速ジェットを用
いて被溶射基材に溶射原料粉末を溶射することによって
形成される。本発明の好ましい一実施態様によると、溶
射皮膜は、粗さμｍＲｚ＝２５〜９０に粗面化処理した
被溶射基材表面に形成される。
射皮膜は、燃焼ガスとしてプロパンガス、プロピレンガ
ス、ブタン、エタン、エチレン、天然ガス、水素ガス又
は灯油、助燃ガスとして酸素又は空気を用いてフレーム
温度が１５００〜２８００℃、フレーム速度が１０００
〜２５００ｍ／秒の高速フレームを形成し、この高速フ
レームを用いて溶射距離１００〜４００ｍｍに保持して
被溶射基材表面に溶射原料粉末を溶射することによって
形成される。又、他の実施態様によると、溶射皮膜は、
不活性ガスを３００℃以上に加熱して速度１０００ｍ／
秒以上の高速ジェットを形成し、この高速ジェットを用
いて被溶射基材に溶射原料粉末を溶射することによって
形成される。本発明の好ましい一実施態様によると、溶
射皮膜は、粗さμｍＲｚ＝２５〜９０に粗面化処理した
被溶射基材表面に形成される。
【００１８】本発明において、溶射皮膜は、Ａｌ合金、
Ｃｕ合金、鋳鉄又は鉄鋼系合金にて作製された機器部品
に形成することができる。特に、前記機器部品は、エア
ーコンプレッサーポンプ用斜板であってよい。
Ｃｕ合金、鋳鉄又は鉄鋼系合金にて作製された機器部品
に形成することができる。特に、前記機器部品は、エア
ーコンプレッサーポンプ用斜板であってよい。
【００１９】本発明の第２の態様によると、被溶射基材
表面に溶射原料粉末を溶射して、被溶射基材表面に皮膜
を形成する方法において、前記溶射原料粉末に、Ｓｎを
５〜４０重量％含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末を使用
することを特徴とする溶射皮膜の形成方法が提供され
る。
表面に溶射原料粉末を溶射して、被溶射基材表面に皮膜
を形成する方法において、前記溶射原料粉末に、Ｓｎを
５〜４０重量％含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末を使用
することを特徴とする溶射皮膜の形成方法が提供され
る。
【００２０】又、本発明の第３の態様よると、アトマイ
ズ法により形成され、成分としてＡｌを４５〜９５重量
％、Ｓｎを５〜４０重量％含み、更に、Ｓｉを５０重量
％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚ
ｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを０．７
重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下のいずれかを含
むことを特徴とする溶射原料粉末が提供される。
ズ法により形成され、成分としてＡｌを４５〜９５重量
％、Ｓｎを５〜４０重量％含み、更に、Ｓｉを５０重量
％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚ
ｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを０．７
重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下のいずれかを含
むことを特徴とする溶射原料粉末が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る溶射皮膜、溶
射皮膜の形成方法、溶射原料粉末及び溶射皮膜が形成さ
れた物品を図面に則して更に詳しく説明する。
射皮膜の形成方法、溶射原料粉末及び溶射皮膜が形成さ
れた物品を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】図６に、本発明を実施し得る高速フレーム
溶射装置（溶射ガン）１の概略構成を示す。簡単に説明
すると、溶射ガン１は、中心部に溶射原料を投入する粉
末投入ポート２が配置され、そして、その回りに同中心
にて、内方より外方へと、ノズル（インサート３ａ、シ
ェル３ｂ）３、エアキャップ４が配置され、燃焼・助燃
混合ガス通路７並びに圧縮空気通路（補助冷却用）６及
び８を形成している。更に、エアキャップ４の外側には
エアキャップボディ５が配置されている。斯かる溶射ガ
ン１の構造は当業者には周知であるので、これ以上の詳
しい説明は省略する。
溶射装置（溶射ガン）１の概略構成を示す。簡単に説明
すると、溶射ガン１は、中心部に溶射原料を投入する粉
末投入ポート２が配置され、そして、その回りに同中心
にて、内方より外方へと、ノズル（インサート３ａ、シ
ェル３ｂ）３、エアキャップ４が配置され、燃焼・助燃
混合ガス通路７並びに圧縮空気通路（補助冷却用）６及
び８を形成している。更に、エアキャップ４の外側には
エアキャップボディ５が配置されている。斯かる溶射ガ
ン１の構造は当業者には周知であるので、これ以上の詳
しい説明は省略する。
【００２３】溶射原料粉末は、窒素ガスなどの不活性ガ
スで搬送されて粉末投入ポート２へと供給され、ポート
先端より燃焼炎中に噴出される。一方、燃焼・助燃混合
ガス通路７から供給される高圧ガスは、ノズル（インサ
ート３ａ、シェル３ｂ）３の先端外周部にて燃焼する。
この燃焼炎は、圧縮空気に包まれ、高温高圧でエアキャ
ップ４より噴出し、円筒状の超高速フレーム（火炎）９
となる。この超高速フレーム９によりポート２の先端か
ら噴出された溶射原料粉末は、フレーム中心部にて加熱
され、溶融され、そして加速されて、溶射ガン１より高
速で噴出される。そして、溶射原料液滴は、所定の距離
に配置された所望の被溶射基材１００へと衝突し、その
表面に溶射皮膜１０２を形成する。
スで搬送されて粉末投入ポート２へと供給され、ポート
先端より燃焼炎中に噴出される。一方、燃焼・助燃混合
ガス通路７から供給される高圧ガスは、ノズル（インサ
ート３ａ、シェル３ｂ）３の先端外周部にて燃焼する。
この燃焼炎は、圧縮空気に包まれ、高温高圧でエアキャ
ップ４より噴出し、円筒状の超高速フレーム（火炎）９
となる。この超高速フレーム９によりポート２の先端か
ら噴出された溶射原料粉末は、フレーム中心部にて加熱
され、溶融され、そして加速されて、溶射ガン１より高
速で噴出される。そして、溶射原料液滴は、所定の距離
に配置された所望の被溶射基材１００へと衝突し、その
表面に溶射皮膜１０２を形成する。
【００２４】次に、本発明に従う溶射原料粉末について
説明する。
説明する。
【００２５】本発明では、溶射原料粉末としては、Ｓｎ
を含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末が使用される。この
溶射原料粉末は、成分としてＡｌを４５〜９５重量％、
Ｓｎを５〜４０重量％含んでいる。
を含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末が使用される。この
溶射原料粉末は、成分としてＡｌを４５〜９５重量％、
Ｓｎを５〜４０重量％含んでいる。
【００２６】溶射原料粉末にて、Ａｌが４５重量％未満
では、脆性が起こり、一方９５重量％を超えると、他の
添加金属の効果（後述）を損なう。従って、溶射原料粉
末中のＡｌの量は、４５重量％〜９５重量％、好ましく
は５５〜７５重量％とされる。
では、脆性が起こり、一方９５重量％を超えると、他の
添加金属の効果（後述）を損なう。従って、溶射原料粉
末中のＡｌの量は、４５重量％〜９５重量％、好ましく
は５５〜７５重量％とされる。
【００２７】Ｓｎは、単体で使用すると耐焼付性に優
れ、固体潤滑剤の働きをする。Ｓｎは、Ａｌとは合金に
ならず、分離する特性があり、固体潤滑剤の働きを維持
することができる。しかし、溶射原料粉末中でＳｎが５
重量％未満であると、その効果は小さい。一方、溶射原
料粉末中でＳｎが４０重量％を超えると、溶射皮膜の強
度が著しく低下し、脆性が高くなる。従って、溶射原料
粉末中のＳｎの量は、５〜４０重量％、好ましくは５〜
２０重量％とされる。
れ、固体潤滑剤の働きをする。Ｓｎは、Ａｌとは合金に
ならず、分離する特性があり、固体潤滑剤の働きを維持
することができる。しかし、溶射原料粉末中でＳｎが５
重量％未満であると、その効果は小さい。一方、溶射原
料粉末中でＳｎが４０重量％を超えると、溶射皮膜の強
度が著しく低下し、脆性が高くなる。従って、溶射原料
粉末中のＳｎの量は、５〜４０重量％、好ましくは５〜
２０重量％とされる。
【００２８】又、溶射原料粉末としてのＳｎを含むＡｌ
合金粉末は更に、好ましくは、Ｓｉを１７〜５０重量％
含んでいる。Ｓｉは、Ａｌと合金になるが、溶射原料粉
末中でＳｉが１７重量％以上であると、硬いＳｉの初晶
が晶出し、耐摩耗性を向上させる。しかし、溶射原料粉
末中でＳｉの量が５０重量％を超えると、溶射皮膜の引
張り強度が低下し、脆性が高くなる。従って、溶射原料
粉末中のＳｉの量は、１７〜４０重量％、好ましくは２
５〜４０重量％とされる。
合金粉末は更に、好ましくは、Ｓｉを１７〜５０重量％
含んでいる。Ｓｉは、Ａｌと合金になるが、溶射原料粉
末中でＳｉが１７重量％以上であると、硬いＳｉの初晶
が晶出し、耐摩耗性を向上させる。しかし、溶射原料粉
末中でＳｉの量が５０重量％を超えると、溶射皮膜の引
張り強度が低下し、脆性が高くなる。従って、溶射原料
粉末中のＳｉの量は、１７〜４０重量％、好ましくは２
５〜４０重量％とされる。
【００２９】或いは、溶射原料粉末としてのＳｎを含む
Ａｌ合金粉末は更に、５０重量％以下のＳｉ、６重量％
以下のＭｇ、５重量％以下のＣｕ、５重量％以下のＺ
ｎ、１重量％以下のＭｎ、０．７重量％以下のＦｅ、
０．３５％以下のＣｒのいずれかを含んでいてよい。Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒは、それぞれ
上記範囲の量でＡｌと合金を形成させると、引張り強度
が向上し、溶射皮膜の引張り強度を向上させる効果があ
る。但し、こらの金属は、それぞれ上記範囲を超える
と、脆くとなり好ましくない。例えば、Ｃｕ、ＣｕとＭ
ｇ、ＭｇとＳｉ、ＺｎとＭｇなどを溶射原料粉末に含有
させることができる。
Ａｌ合金粉末は更に、５０重量％以下のＳｉ、６重量％
以下のＭｇ、５重量％以下のＣｕ、５重量％以下のＺ
ｎ、１重量％以下のＭｎ、０．７重量％以下のＦｅ、
０．３５％以下のＣｒのいずれかを含んでいてよい。Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒは、それぞれ
上記範囲の量でＡｌと合金を形成させると、引張り強度
が向上し、溶射皮膜の引張り強度を向上させる効果があ
る。但し、こらの金属は、それぞれ上記範囲を超える
と、脆くとなり好ましくない。例えば、Ｃｕ、ＣｕとＭ
ｇ、ＭｇとＳｉ、ＺｎとＭｇなどを溶射原料粉末に含有
させることができる。
【００３０】溶射原料粉末に含まれるＡｌ成分は、Ａｌ
が含有する不純物が０．０５重量％未満の、即ち、９
９．９５重量％以上の純度を有するＡｌであっても、上
記その他の成分と合金となったＡｌ合金であってもよ
い。
が含有する不純物が０．０５重量％未満の、即ち、９
９．９５重量％以上の純度を有するＡｌであっても、上
記その他の成分と合金となったＡｌ合金であってもよ
い。
【００３１】上記組成の溶射原料粉末は、アトマイズ法
で作製することができる。溶射原料粉末を作製する出発
原料中、ＡｌとＳｎは合金にならないため、アトマイズ
法を用いて作製すると、凝固過程でＡｌの粒界にＳｎの
析出した粉末ができる。好ましくは、不活性ガスを用い
たアトマイズ法により、酸素含有量を１０００ｐｐｍ未
満にする。アトマイズ法で溶射原料粉末を作製する場
合、Ｓｉが出発原料中に、Ａｌとの比率で１５重量％以
上含まれると、Ｓｉの微細な単体粒子が分散したＡｌ合
金を形成する。又、出発原料中に含まれる上記その他の
成分は、アトマイズ法で溶射原料粉末を作製すると、Ａ
ｌ合金を形成する。出発原料中のＡｌで、合金を形成し
ない部分は単体として溶射原料粉末中に存在する。
で作製することができる。溶射原料粉末を作製する出発
原料中、ＡｌとＳｎは合金にならないため、アトマイズ
法を用いて作製すると、凝固過程でＡｌの粒界にＳｎの
析出した粉末ができる。好ましくは、不活性ガスを用い
たアトマイズ法により、酸素含有量を１０００ｐｐｍ未
満にする。アトマイズ法で溶射原料粉末を作製する場
合、Ｓｉが出発原料中に、Ａｌとの比率で１５重量％以
上含まれると、Ｓｉの微細な単体粒子が分散したＡｌ合
金を形成する。又、出発原料中に含まれる上記その他の
成分は、アトマイズ法で溶射原料粉末を作製すると、Ａ
ｌ合金を形成する。出発原料中のＡｌで、合金を形成し
ない部分は単体として溶射原料粉末中に存在する。
【００３２】アトマイズ法は、原料金属を溶融させて、
水或いは不活性ガスにて噴霧することによって溶射原料
粉末を形成する方法である。アトマイズ法自体は当業者
には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略す
る。
水或いは不活性ガスにて噴霧することによって溶射原料
粉末を形成する方法である。アトマイズ法自体は当業者
には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略す
る。
【００３３】又、溶射原料粉末の粒径範囲は、１０〜１
５０μｍ、好ましくは４５〜１００μｍとすることが望
ましい。溶射原料粉末の粒径が１０μｍ未満であると、
酸化物の形成量が過剰となり、その酸化物などが溶射粒
子間に堆積する。一方、溶射原料粉末の粒径が１５０μ
ｍを超えると、多くの未溶融粒子が溶射皮膜に低まれ、
皮膜の引張り強度を低下させるので好ましくない。従っ
て、溶射原料粉末の粒径範囲は、１０〜１５０μｍ、好
ましくは４５〜１００μｍとされる。上記アトマイズ
法、特にガスアトマイズ法によれば、溶射原料粉末の粒
径範囲を上記範囲に好適に調節することができる。尚、
本明細書にて、粉末の平均粒径は、レーザートラック法
により測定した。
５０μｍ、好ましくは４５〜１００μｍとすることが望
ましい。溶射原料粉末の粒径が１０μｍ未満であると、
酸化物の形成量が過剰となり、その酸化物などが溶射粒
子間に堆積する。一方、溶射原料粉末の粒径が１５０μ
ｍを超えると、多くの未溶融粒子が溶射皮膜に低まれ、
皮膜の引張り強度を低下させるので好ましくない。従っ
て、溶射原料粉末の粒径範囲は、１０〜１５０μｍ、好
ましくは４５〜１００μｍとされる。上記アトマイズ
法、特にガスアトマイズ法によれば、溶射原料粉末の粒
径範囲を上記範囲に好適に調節することができる。尚、
本明細書にて、粉末の平均粒径は、レーザートラック法
により測定した。
【００３４】上記成分範囲の溶射原料粉末は、混合粉末
として調製してもよい。つまり、（Ａ）アトマイズ法で
作製され、成分としてＡｌを５０〜９０重量％、Ｓｎを
１０〜４０重量％含む粉末と、（Ｂ）アトマイズ法で作
製され、成分としてＡｌを５０〜９５重量％、Ｓｉを５
０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以
下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを
０．７重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下含む粉末
と、の混合粉末を好適に用い得る。
として調製してもよい。つまり、（Ａ）アトマイズ法で
作製され、成分としてＡｌを５０〜９０重量％、Ｓｎを
１０〜４０重量％含む粉末と、（Ｂ）アトマイズ法で作
製され、成分としてＡｌを５０〜９５重量％、Ｓｉを５
０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以
下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを
０．７重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下含む粉末
と、の混合粉末を好適に用い得る。
【００３５】これら（Ａ）粉末と（Ｂ）粉末とは、
（Ａ）粉末５０〜７０重量％に対して、（Ｂ）粉末３０
〜５０重量％が混合される。又、この場合、上述と同様
の理由により、（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１５０μ
ｍ、（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μｍとされ
る。このように、溶射原料粉末を（Ａ）粉末と（Ｂ）粉
末との混合粉末として得ることにより、耐焼付性に優れ
た（Ａ）粉末と、耐摩耗性に優れた（Ｂ）粉末の特性を
効果的に皮膜に分散することができる点で有利である。
（Ａ）粉末５０〜７０重量％に対して、（Ｂ）粉末３０
〜５０重量％が混合される。又、この場合、上述と同様
の理由により、（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１５０μ
ｍ、（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μｍとされ
る。このように、溶射原料粉末を（Ａ）粉末と（Ｂ）粉
末との混合粉末として得ることにより、耐焼付性に優れ
た（Ａ）粉末と、耐摩耗性に優れた（Ｂ）粉末の特性を
効果的に皮膜に分散することができる点で有利である。
【００３６】本発明の溶射皮膜は、上記組成の溶射原料
粉末を用いて、溶射法により、主にＡｌ及び／又はＡｌ
合金組織で構成された溶射皮膜内に、単体のＳｎ成分、
更にはＳｉ成分の相が塊として適当に分散するように形
成される。溶射被膜中、合金を形成しないＡｌ部分は、
単体組織として存在する。
粉末を用いて、溶射法により、主にＡｌ及び／又はＡｌ
合金組織で構成された溶射皮膜内に、単体のＳｎ成分、
更にはＳｉ成分の相が塊として適当に分散するように形
成される。溶射被膜中、合金を形成しないＡｌ部分は、
単体組織として存在する。
【００３７】この溶射皮膜を、好ましくは、高速フレー
ム溶射法（高速ガスフレーム溶射法）を用いて成膜する
と、溶射原料粉末の成分変化が少なく、粒子間の密着強
さが大きく、Ｓｎ、更にはＳｉ相の塊の脱落を防ぐこと
ができる。これにより、皮膜の引張り強度が安定し、優
れた耐焼付性及び耐摩耗性を有する溶射皮膜が得られ
る。このため、皮膜を機械加工する時に皮膜から粒子
（Ｓｎ、Ｓｉ成分）が脱落するのを防止することがで
き、巣の無い健全な加工仕上げが可能となる。
ム溶射法（高速ガスフレーム溶射法）を用いて成膜する
と、溶射原料粉末の成分変化が少なく、粒子間の密着強
さが大きく、Ｓｎ、更にはＳｉ相の塊の脱落を防ぐこと
ができる。これにより、皮膜の引張り強度が安定し、優
れた耐焼付性及び耐摩耗性を有する溶射皮膜が得られ
る。このため、皮膜を機械加工する時に皮膜から粒子
（Ｓｎ、Ｓｉ成分）が脱落するのを防止することがで
き、巣の無い健全な加工仕上げが可能となる。
【００３８】本発明における高速フレーム溶射法は、燃
焼ガスとしてプロパンガス、プロピレンガス、ブタン、
エタン、エチレン、天然ガス、水素ガス又は灯油、助燃
ガスとして酸素又は圧縮空気を用い、これら燃焼ガスと
助燃ガスとの混合燃焼による燃焼エネルギーを利用した
溶射法である。
焼ガスとしてプロパンガス、プロピレンガス、ブタン、
エタン、エチレン、天然ガス、水素ガス又は灯油、助燃
ガスとして酸素又は圧縮空気を用い、これら燃焼ガスと
助燃ガスとの混合燃焼による燃焼エネルギーを利用した
溶射法である。
【００３９】フレーム温度は、１５００〜２８００℃、
好ましくは１８００〜２７００℃の範囲である。フレー
ム温度が２８００℃を超えると、溶射原料粉末に含まれ
る、特に、Ｓｎが酸化及び気化し、成分が減少する。
又、溶射皮膜内の粒界にＳｎ及びその酸化物が積層し、
粒子間の密着強さを小さくする。一方、フレーム温度が
１５００℃未満であると、溶射原料粉末の温度が低くな
り、未溶融粒子が多くなり好ましくない。ここで、温度
は、ＣＣＤカメラで測定した値である。
好ましくは１８００〜２７００℃の範囲である。フレー
ム温度が２８００℃を超えると、溶射原料粉末に含まれ
る、特に、Ｓｎが酸化及び気化し、成分が減少する。
又、溶射皮膜内の粒界にＳｎ及びその酸化物が積層し、
粒子間の密着強さを小さくする。一方、フレーム温度が
１５００℃未満であると、溶射原料粉末の温度が低くな
り、未溶融粒子が多くなり好ましくない。ここで、温度
は、ＣＣＤカメラで測定した値である。
【００４０】又、フレーム速度は、１０００〜２５００
ｍ／秒、好ましくは１４００〜２５００ｍ／秒の範囲で
ある。フレーム速度が１０００ｍ／秒未満であると、加
熱時間が長く、溶射原料粉末に含まれる、特に、Ｓｎが
酸化及び気化し、成分が減少する。又、加速が不十分な
ため、被溶射基材表面の密着強さ及び溶射皮膜内の粒子
間の密着強さが不足し、剥離の原因となるため好ましく
ない。一方、上述のような構成をした現状の溶射ガン１
の構造上から、フレームの最高速度は２５００ｍ／秒程
度に制限される。ここで、速度は、レーザーストロボで
測定した値である。
ｍ／秒、好ましくは１４００〜２５００ｍ／秒の範囲で
ある。フレーム速度が１０００ｍ／秒未満であると、加
熱時間が長く、溶射原料粉末に含まれる、特に、Ｓｎが
酸化及び気化し、成分が減少する。又、加速が不十分な
ため、被溶射基材表面の密着強さ及び溶射皮膜内の粒子
間の密着強さが不足し、剥離の原因となるため好ましく
ない。一方、上述のような構成をした現状の溶射ガン１
の構造上から、フレームの最高速度は２５００ｍ／秒程
度に制限される。ここで、速度は、レーザーストロボで
測定した値である。
【００４１】溶射時の溶射距離（溶射ガン１と被溶射基
材１００との距離）は、１００〜４００ｍｍ、好ましく
は２００〜３００ｍｍの範囲に保持する。この溶射距離
が１００ｍｍ未満である場合、被溶射基材への熱影響が
大きく、変形する。一方、溶射距離が４００ｍｍを超え
ると、溶射粉末の酸化量が多く、溶射皮膜内の粒子間の
密着強さが不足して剥離の原因となるため好ましくな
い。
材１００との距離）は、１００〜４００ｍｍ、好ましく
は２００〜３００ｍｍの範囲に保持する。この溶射距離
が１００ｍｍ未満である場合、被溶射基材への熱影響が
大きく、変形する。一方、溶射距離が４００ｍｍを超え
ると、溶射粉末の酸化量が多く、溶射皮膜内の粒子間の
密着強さが不足して剥離の原因となるため好ましくな
い。
【００４２】被溶射基材の表面は、密着表面を拡大し、
溶射皮膜との密着強さを維持するために、皮膜形成する
前に溶射すべき被溶射基材表面の一部或いは全部のスケ
ールを取り除き、予め洗浄化し、粗面化処理をおこなう
ことが必要である。粗面化処理は、グリットブラスト処
理にて行うのが好適であり、ＳｉＣ、アルミナなどのグ
リットを０．５ＭＰａ程度の圧力で被溶射基材表面に吹
き付けて行う。
溶射皮膜との密着強さを維持するために、皮膜形成する
前に溶射すべき被溶射基材表面の一部或いは全部のスケ
ールを取り除き、予め洗浄化し、粗面化処理をおこなう
ことが必要である。粗面化処理は、グリットブラスト処
理にて行うのが好適であり、ＳｉＣ、アルミナなどのグ
リットを０．５ＭＰａ程度の圧力で被溶射基材表面に吹
き付けて行う。
【００４３】主にブラスと処理により、粗面化処理後の
被溶射基材の溶射面は、表面粗さ、μｍＲｚ（ＪＩＳ
Ｂ ０６０１：十点平均粗さ）＝２５〜９０にする。μ
ｍＲｚが２５未満であると、高荷重に対し溶射皮膜と被
溶射基材との密着強さが不足し、剥離の原因になる。μ
ｍＲｚが９０を超えると、溶射皮膜の厚さが均一となる
ように薄膜にすることが難しい。好ましくは、μｍＲｚ
＝３０〜６０の粗さにする。
被溶射基材の溶射面は、表面粗さ、μｍＲｚ（ＪＩＳ
Ｂ ０６０１：十点平均粗さ）＝２５〜９０にする。μ
ｍＲｚが２５未満であると、高荷重に対し溶射皮膜と被
溶射基材との密着強さが不足し、剥離の原因になる。μ
ｍＲｚが９０を超えると、溶射皮膜の厚さが均一となる
ように薄膜にすることが難しい。好ましくは、μｍＲｚ
＝３０〜６０の粗さにする。
【００４４】尚、ブラスト処理をした後、被溶射基材を
５０〜１５０℃に加熱した後に溶射することが好ましい
が、必ずしも加熱する必要はない。温度を５０℃以上に
上げることで、結露の発生を抑えたり、密着力を増す効
果がある。又、基材の熱変形や基材の強度劣化を防ぐた
めに基材を１５０℃以下にする。更に、溶射中の皮膜及
び基材の温度は、皮膜の酸化を防ぐために２００℃以
下、好ましくは１５０℃以下に制御することが望まし
い。
５０〜１５０℃に加熱した後に溶射することが好ましい
が、必ずしも加熱する必要はない。温度を５０℃以上に
上げることで、結露の発生を抑えたり、密着力を増す効
果がある。又、基材の熱変形や基材の強度劣化を防ぐた
めに基材を１５０℃以下にする。更に、溶射中の皮膜及
び基材の温度は、皮膜の酸化を防ぐために２００℃以
下、好ましくは１５０℃以下に制御することが望まし
い。
【００４５】又、被膜の厚みは耐摩耗性効果を得るため
には０．０２ｍｍ以上に、又溶射中の剥離や摺動中の熱
応力による剥離を防ぐために０．５ｍｍ以下にすること
が好ましい。又、溶射後の被膜表面粗度は、μｍＲａ
（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：中心線平均粗さ）＝０．４〜
６．０に仕上げ加工するのが好ましい。μｍＲａが６．
０を超えると耐焼付性を損ない、０．４未満ではコスト
高になる。
には０．０２ｍｍ以上に、又溶射中の剥離や摺動中の熱
応力による剥離を防ぐために０．５ｍｍ以下にすること
が好ましい。又、溶射後の被膜表面粗度は、μｍＲａ
（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：中心線平均粗さ）＝０．４〜
６．０に仕上げ加工するのが好ましい。μｍＲａが６．
０を超えると耐焼付性を損ない、０．４未満ではコスト
高になる。
【００４６】又、本発明に従う溶射皮膜は、Ｈｅ、Ａ
ｒ、Ｎ2などの不活性ガスを３００℃以上に加熱して、
速度１０００ｍ／秒以上の高速ジェットを形成し、この
高速ジェットを用いて被溶射基材に溶射原料を溶射する
ことによっても得られる。この高速ジェット溶射法を用
いて成膜しても、溶射原料粉末の成分変化が少なく、粒
子間の密着強さが大きく、Ｓｎ、更にはＳｉ相の塊の脱
落を防ぐことができ、上記高速フレーム溶射法の場合と
同様の効果を得ることができる。斯かる方法を実施し得
る溶射装置を簡単に説明すると、図７に示すように、高
速低温ジェット溶射装置１０は、キャリアガスとしてＨ
ｅ、Ａｒ、Ｎ2などの不活性ガスを供給する高圧ボンベ
１１、粉末量及びキャリアガスの量と速度の制御を行う
高圧粉末供給装置１２、ノズル１４を備える高速燃焼ガ
ン１３を有している。溶射原料粉末は、高圧粉末供給装
置１２で上記不活性ガスにより高速で噴射され、出口の
高速燃焼ガン１３において高圧燃料１５が供給されると
共にフレームの熱量、速度制御がなされて、ノズル１４
の先端からは３００度以上、１０００ｍ／秒以上の高速
ジェットフレーム１６が形成される。この高速ジェット
フレーム１６により、粉末は加熱、加速されて高速で噴
出される。そして、粉末は、被溶射基材１００の表面へ
と衝突して、その表面に溶射皮膜１０２を形成する。
ｒ、Ｎ2などの不活性ガスを３００℃以上に加熱して、
速度１０００ｍ／秒以上の高速ジェットを形成し、この
高速ジェットを用いて被溶射基材に溶射原料を溶射する
ことによっても得られる。この高速ジェット溶射法を用
いて成膜しても、溶射原料粉末の成分変化が少なく、粒
子間の密着強さが大きく、Ｓｎ、更にはＳｉ相の塊の脱
落を防ぐことができ、上記高速フレーム溶射法の場合と
同様の効果を得ることができる。斯かる方法を実施し得
る溶射装置を簡単に説明すると、図７に示すように、高
速低温ジェット溶射装置１０は、キャリアガスとしてＨ
ｅ、Ａｒ、Ｎ2などの不活性ガスを供給する高圧ボンベ
１１、粉末量及びキャリアガスの量と速度の制御を行う
高圧粉末供給装置１２、ノズル１４を備える高速燃焼ガ
ン１３を有している。溶射原料粉末は、高圧粉末供給装
置１２で上記不活性ガスにより高速で噴射され、出口の
高速燃焼ガン１３において高圧燃料１５が供給されると
共にフレームの熱量、速度制御がなされて、ノズル１４
の先端からは３００度以上、１０００ｍ／秒以上の高速
ジェットフレーム１６が形成される。この高速ジェット
フレーム１６により、粉末は加熱、加速されて高速で噴
出される。そして、粉末は、被溶射基材１００の表面へ
と衝突して、その表面に溶射皮膜１０２を形成する。
【００４７】本発明に従って形成された溶射皮膜の断面
組織を光学顕微鏡で観察した（倍率２００倍）結果を図
１に示す。黒点で示されるＳｎ、灰色で示されるＳｉ粒
子が、均一に分散分布しているＡｌ合金組織が観察され
た。図２は、本発明に従ってアトマイズ法にて作製した
溶射原料粉末であり、表面にＳｎが存在するＡｌ合金粉
末の外観のＳＥＭ観察画像（倍率１００倍）を示す。
組織を光学顕微鏡で観察した（倍率２００倍）結果を図
１に示す。黒点で示されるＳｎ、灰色で示されるＳｉ粒
子が、均一に分散分布しているＡｌ合金組織が観察され
た。図２は、本発明に従ってアトマイズ法にて作製した
溶射原料粉末であり、表面にＳｎが存在するＡｌ合金粉
末の外観のＳＥＭ観察画像（倍率１００倍）を示す。
【００４８】次に、本発明を実施例と比較例とを参照し
て更に説明する。
て更に説明する。
【００４９】実施例
溶射原料粉末として、下記の表に示す組成の溶射原料粉
末を用いて作製した溶射皮膜の、耐圧力、耐摩耗性、耐
焼付性を評価した。試験は、本発明に従う実施例１及び
２、及び本発明に従わない比較例１〜３について行い、
比較検討した。比較例２、３は、従来のＰｂ入りＣｕ合
金溶射被膜である。
末を用いて作製した溶射皮膜の、耐圧力、耐摩耗性、耐
焼付性を評価した。試験は、本発明に従う実施例１及び
２、及び本発明に従わない比較例１〜３について行い、
比較検討した。比較例２、３は、従来のＰｂ入りＣｕ合
金溶射被膜である。
【００５０】溶射原料粉末は、全て不活性ガスを用いた
アトマイズ法により作製したものである。混合粉末は、
それぞれアトマイズ法により作製した粉末を下記の割合
で混合した。
アトマイズ法により作製したものである。混合粉末は、
それぞれアトマイズ法により作製した粉末を下記の割合
で混合した。
【００５１】被溶射基材としては、外径８５ｍｍ×内径
４２ｍｍ×厚さ５．５ｍｍの寸法を有し、ＳＳ４００で
作製したリング状の試験片を使用した。
４２ｍｍ×厚さ５．５ｍｍの寸法を有し、ＳＳ４００で
作製したリング状の試験片を使用した。
【００５２】先ず、上記リング状の試験片の溶射面をμ
ｍＲｚ＝３０〜６０の粗面に処理した。この粗面化処理
は、アルミナグリット（粒度＃２０（ＪＩＳ Ｒ ６０
０１、ＪＩＳ Ｒ ６１１１）；７１０〜１７００μ
ｍ）を圧力０．５ＭＰａで吹き付けるグリットブラスト
処理にて行った。
ｍＲｚ＝３０〜６０の粗面に処理した。この粗面化処理
は、アルミナグリット（粒度＃２０（ＪＩＳ Ｒ ６０
０１、ＪＩＳ Ｒ ６１１１）；７１０〜１７００μ
ｍ）を圧力０．５ＭＰａで吹き付けるグリットブラスト
処理にて行った。
【００５３】次いで、図６に示す溶射ガン１を使用し
て、予熱処理を行った。このとき、溶射ガン１は、下記
に示す溶射条件にて、但し、溶射原料粉末を供給しない
で、溶射距離を２５０ｍｍに保ち、フレームのみを噴射
するように作動させ、試験片を１００℃に加熱して、各
試験片表面の湿気、水、水蒸気を除去した。
て、予熱処理を行った。このとき、溶射ガン１は、下記
に示す溶射条件にて、但し、溶射原料粉末を供給しない
で、溶射距離を２５０ｍｍに保ち、フレームのみを噴射
するように作動させ、試験片を１００℃に加熱して、各
試験片表面の湿気、水、水蒸気を除去した。
【００５４】次いで、この面に、図６に示す溶射ガン１
を用いて、下記条件の高速フレーム溶射法により２５０
μｍの厚さの溶射皮膜を施した。更に溶射皮膜の表面を
切削加工にてμｍＲａ＝０．８〜１．０、厚さ１００〜
１２０μｍに仕上げた。仕上げ面には、０．０１ｍｍ径
以上の巣は存在しなかった。 （高速フレーム溶射条件） ・燃焼ガス プロピレンガス：圧力＝６．５Ｂａｒ（０．６５ＭＰａ） 流量＝５０〜７５ＳＬＭ ・助燃ガス 酸素 ：圧力＝１２Ｂａｒ（１．２ＭＰａ）、 流量＝３００〜３５０ＳＬＭ ・補助冷却 圧縮空気 ：圧力＝６Ｂａｒ（０．６ＭＰａ） 流量＝３５０〜４５０ＳＬＭ ここで、「ＳＬＭ」は、標準状態に換算したガス流量（リットル／分）を意味 する。 ・フレーム温度 ：約２５００℃ ・フレーム速度 ：約１５００ｍ／秒 ・溶射距離 ：２００〜２８０ｍｍ ・粉末供給量 ：３０〜５０ｇ／分
を用いて、下記条件の高速フレーム溶射法により２５０
μｍの厚さの溶射皮膜を施した。更に溶射皮膜の表面を
切削加工にてμｍＲａ＝０．８〜１．０、厚さ１００〜
１２０μｍに仕上げた。仕上げ面には、０．０１ｍｍ径
以上の巣は存在しなかった。 （高速フレーム溶射条件） ・燃焼ガス プロピレンガス：圧力＝６．５Ｂａｒ（０．６５ＭＰａ） 流量＝５０〜７５ＳＬＭ ・助燃ガス 酸素 ：圧力＝１２Ｂａｒ（１．２ＭＰａ）、 流量＝３００〜３５０ＳＬＭ ・補助冷却 圧縮空気 ：圧力＝６Ｂａｒ（０．６ＭＰａ） 流量＝３５０〜４５０ＳＬＭ ここで、「ＳＬＭ」は、標準状態に換算したガス流量（リットル／分）を意味 する。 ・フレーム温度 ：約２５００℃ ・フレーム速度 ：約１５００ｍ／秒 ・溶射距離 ：２００〜２８０ｍｍ ・粉末供給量 ：３０〜５０ｇ／分
【００５５】
【表１】
【００５６】耐圧力は、上述のようにして作製した溶射
皮膜を有するリング状の試験片を用い、万能試験機にて
圧縮し、その溶射皮膜と基材とが剪断剥離する耐圧力を
測定した。その結果を図３に示す。
皮膜を有するリング状の試験片を用い、万能試験機にて
圧縮し、その溶射皮膜と基材とが剪断剥離する耐圧力を
測定した。その結果を図３に示す。
【００５７】同様に、上述のようにして作製した溶射皮
膜を有するリング状の試験片を用い、ピンオンデスク試
験を行い、耐摩耗性、耐焼付性を評価した。相手材とし
ては、ＳＵＪ２を硬さＲｃ（ロックウェル硬さ試験機：
Ｃ硬さ）＝５８〜６０に処理してμｍＲａ＝０．３以下
に仕上げたもの（ＳＵＪ２ブロック）を用いた。ピンオ
ンデスク試験では、リング状の試験片表面にＳＵＪ２ブ
ロックを面圧２２０ＭＰａで押圧し、且つ試験片を周速
２０ｍ／秒で回転することにより、皮膜（リング）の摩
耗量とＳＵＪ２ブロックの摩耗量、即ち、相手攻撃性と
を測定した。その結果を図４に示す。
膜を有するリング状の試験片を用い、ピンオンデスク試
験を行い、耐摩耗性、耐焼付性を評価した。相手材とし
ては、ＳＵＪ２を硬さＲｃ（ロックウェル硬さ試験機：
Ｃ硬さ）＝５８〜６０に処理してμｍＲａ＝０．３以下
に仕上げたもの（ＳＵＪ２ブロック）を用いた。ピンオ
ンデスク試験では、リング状の試験片表面にＳＵＪ２ブ
ロックを面圧２２０ＭＰａで押圧し、且つ試験片を周速
２０ｍ／秒で回転することにより、皮膜（リング）の摩
耗量とＳＵＪ２ブロックの摩耗量、即ち、相手攻撃性と
を測定した。その結果を図４に示す。
【００５８】更に、上述のようにして作製した溶射皮膜
を有するリング状の試験片にＳＵＪ２ブロックを面圧２
２０ＭＰａで押圧し、且つ試験片を周速２０ｍ／秒で回
転して、焼き付くまでの荷重を測定した。その結果を図
５に示す。
を有するリング状の試験片にＳＵＪ２ブロックを面圧２
２０ＭＰａで押圧し、且つ試験片を周速２０ｍ／秒で回
転して、焼き付くまでの荷重を測定した。その結果を図
５に示す。
【００５９】尚、対照として、上記リング状の試験片の
表面に、従来のＳｎメッキを施したもの（メッキ厚さ
０．０１ｍｍ）を使用し、同じ条件にて耐圧力、耐摩耗
性、耐焼付性を試験した。
表面に、従来のＳｎメッキを施したもの（メッキ厚さ
０．０１ｍｍ）を使用し、同じ条件にて耐圧力、耐摩耗
性、耐焼付性を試験した。
【００６０】図３〜図５に示す結果から総合評価して、
本発明に従って作製した実施例１及び２は、比較例と比
べて、高回転・高負荷がかかる運転条件において、同等
若しくはそれ以上の優れた耐焼付性及び耐摩耗性を示す
ことが分かる。対照とした従来品のＳｎメッキを施した
ものでは、最大摩耗深さが０．０１ｍｍ以上にまで摩耗
し、下地のＳＳ４００が露出して焼付いたのに対して、
本発明従って溶射被膜が形成された試験片では、耐摩耗
性、耐焼付性、耐圧強度に優れていることが分かった。
本発明に従って作製した実施例１及び２は、比較例と比
べて、高回転・高負荷がかかる運転条件において、同等
若しくはそれ以上の優れた耐焼付性及び耐摩耗性を示す
ことが分かる。対照とした従来品のＳｎメッキを施した
ものでは、最大摩耗深さが０．０１ｍｍ以上にまで摩耗
し、下地のＳＳ４００が露出して焼付いたのに対して、
本発明従って溶射被膜が形成された試験片では、耐摩耗
性、耐焼付性、耐圧強度に優れていることが分かった。
【００６１】このように、本発明に従う溶射被膜は、例
えば、Ｐｂの環境に対する安全性の問題でＰｂを含む合
金系の使用が不可能となった場合でも、これに替わっ
て、例えばエアーコンプレッサーポンプ用斜板に施す溶
射被膜として十分に使用が可能であり、軽量化をも図る
ことができる。又、溶射皮膜は主にＡｌ又はＡｌ合金組
織からなるので、特に、Ａｌ合金部材の面に形成するこ
とで、リサイクルが容易となる。
えば、Ｐｂの環境に対する安全性の問題でＰｂを含む合
金系の使用が不可能となった場合でも、これに替わっ
て、例えばエアーコンプレッサーポンプ用斜板に施す溶
射被膜として十分に使用が可能であり、軽量化をも図る
ことができる。又、溶射皮膜は主にＡｌ又はＡｌ合金組
織からなるので、特に、Ａｌ合金部材の面に形成するこ
とで、リサイクルが容易となる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｓｎを含んだＡｌ又はＡｌ合金粉末（Ａｌ−Ｓｎ系合金
粉末）を用いて被溶射基材表面に溶射を行うことで、 （１）高回転、高負荷、無潤滑条件で、優れた耐焼付
性、耐摩耗性を有する被膜を、高速で且つ容易に被溶射
基材表面に成膜することができる。 （２）仕上げ加工時において、被膜から粒子の脱落がな
く、仕上げ面に欠陥の無い密着性の良好な被膜を作製す
ることができる。 （３）特に、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又は鉄鋼系合金
で作製したエアーコンプレッサーポンプ用斜板の一部或
いは全部の表面に潤滑性、耐摩耗性に優れた溶射被膜を
形成することができる。 （４）特に、Ａｌ合金部材の面に形成することで、リサ
イクルが容易になると共に、Ｐｂ入り摺動部材の代替と
して用いることができ、軽量化及び環境に対する安全性
を向上させることができる。 といった多くの効果を達成し得る。
Ｓｎを含んだＡｌ又はＡｌ合金粉末（Ａｌ−Ｓｎ系合金
粉末）を用いて被溶射基材表面に溶射を行うことで、 （１）高回転、高負荷、無潤滑条件で、優れた耐焼付
性、耐摩耗性を有する被膜を、高速で且つ容易に被溶射
基材表面に成膜することができる。 （２）仕上げ加工時において、被膜から粒子の脱落がな
く、仕上げ面に欠陥の無い密着性の良好な被膜を作製す
ることができる。 （３）特に、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又は鉄鋼系合金
で作製したエアーコンプレッサーポンプ用斜板の一部或
いは全部の表面に潤滑性、耐摩耗性に優れた溶射被膜を
形成することができる。 （４）特に、Ａｌ合金部材の面に形成することで、リサ
イクルが容易になると共に、Ｐｂ入り摺動部材の代替と
して用いることができ、軽量化及び環境に対する安全性
を向上させることができる。 といった多くの効果を達成し得る。
【図１】本発明に従って形成された溶射被膜の断面組織
図（光学顕微鏡観察画像）である。
図（光学顕微鏡観察画像）である。
【図２】本発明に従う溶射原料粉末の外観図（ＳＥＭ観
察画像）である。
察画像）である。
【図３】本発明に従って形成された溶射被膜と、比較例
とにおける耐圧力を示すグラフ図である。
とにおける耐圧力を示すグラフ図である。
【図４】本発明に従って形成された溶射被膜と、比較例
とにおける耐摩耗性を示すグラフ図である。
とにおける耐摩耗性を示すグラフ図である。
【図５】本発明に従って形成された溶射被膜と比較例と
における焼付け荷重を示すグラフ図である。
における焼付け荷重を示すグラフ図である。
【図６】本発明を実施するために用い得る溶射装置の一
例の概略構成を示す図である。
例の概略構成を示す図である。
【図７】本発明を実施するために用い得る溶射装置の他
の例の概略構成を示す図である。
の例の概略構成を示す図である。
１ 高速フレーム溶射装置
２ 粉末投入ポート
３ ノズル
４ エアキャップ
５ エアキャップボディー
６，８ 圧縮空気
７ 燃焼・助燃混合ガス
９ 高速フレーム
１０ 高速低温ジェット溶射装置
１００ 溶射基材
１０２ 溶射被膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２３Ｃ 4/12 Ｃ２３Ｃ 4/12
Ｆ０４Ｂ 27/08 Ｆ０４Ｂ 27/08 Ａ
Ｅ
Ｌ
(72)発明者 荒川 忠興
東京都練馬区氷川台３丁目４番２号 スル
ザーメテコジャパン株式会社内
(72)発明者 楠井 潤
大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番８
号 東洋アルミニウム株式会社内
(72)発明者 木村 亨
大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番８
号 東洋アルミニウム株式会社内
Ｆターム(参考） 3H076 AA05 BB26 BB38 CC20 CC99
4K018 AA16 AA18 BA08 BB04 BC12
BD09 KA02
4K031 AA02 AB08 BA01 CB01 CB10
CB18 CB37 DA01 EA10 EA12
Claims (30)
- 【請求項１】 単体のＳｎ成分の相が分散しているＡｌ
及び／又はＡｌ合金組織から成ることを特徴とする溶射
皮膜。 - 【請求項２】 溶射原料粉末として、Ｓｎを５〜４０重
量％含むＡｌ及び／又はＡｌ合金粉末を被溶射基材表面
に溶射して形成されることを特徴とする請求項１の溶射
皮膜。 - 【請求項３】 前記溶射原料粉末は更に、Ｓｉを１７〜
５０重量％含むことを特徴とする請求項２の溶射皮膜。 - 【請求項４】 前記溶射原料粉末は、アトマイズ法によ
り作製され、成分としてＡｌを４５〜９５重量％、Ｓｎ
を５〜４０重量％含み、更に、Ｓｉを５０重量％以下、
Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚｎを５重
量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以
下又はＣｒを０．３５重量％以下のいずれかを含んでい
ることを特徴とする請求項１又は２の溶射皮膜。 - 【請求項５】 前記溶射原料粉末の粒径範囲は、１０〜
１５０μｍであることを特徴とする請求項４の溶射皮
膜。 - 【請求項６】 前記溶射原料粉末は、（Ａ）アトマイズ
法で作製され、成分としてＡｌを５０〜９０重量％、Ｓ
ｎを１０〜４０重量％含む粉末、（Ｂ）アトマイズ法で
作製され、成分としてＡｌを５０〜９５重量％、Ｓｉを
５０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％
以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅ
を０．７重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下含む粉
末、の混合粉末であることを特徴とする請求項４又は５
の溶射皮膜。 - 【請求項７】 前記混合粉末は、前記（Ａ）粉末５０〜
７０重量％と、前記（Ｂ）粉末３０〜５０重量％と、を
混合して成ることを特徴とする請求項６の溶射皮膜。 - 【請求項８】 前記（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１５
０μｍ、前記（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μｍ
であることを特徴とする請求項６又は７の溶射皮膜。 - 【請求項９】 燃焼ガスとしてプロパンガス、プロピレ
ンガス、ブタン、エタン、エチレン、天然ガス、水素ガ
ス又は灯油、助燃ガスとして酸素又は空気を用いてフレ
ーム温度が１５００〜２８００℃、フレーム速度が１０
００〜２５００ｍ／秒の高速フレームを形成し、この高
速フレームを用いて溶射距離１００〜４００ｍｍに保持
して被溶射基材表面に溶射原料粉末を溶射することによ
って形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
かの項に記載の溶射皮膜。 - 【請求項１０】 不活性ガスを３００℃以上に加熱して
速度１０００ｍ／秒以上の高速ジェットを形成し、この
高速ジェットを用いて被溶射基材に溶射原料粉末を溶射
することによって形成されることを特徴とする請求項１
〜８のいずれかの項に記載の溶射皮膜。 - 【請求項１１】 粗さμｍＲｚ＝２５〜９０に粗面化処
理した被溶射基材表面に形成されることを特徴とする請
求項１〜１０のいずれかの項に記載の溶射皮膜。 - 【請求項１２】 Ａｌ合金、Ｃｕ合金、鋳鉄又は鉄鋼系
合金にて作製された機器部品に形成されることを特徴と
する請求項１〜１１のいずれかの項に記載の溶射皮膜。 - 【請求項１３】 前記機器部品は、エアーコンプレッサ
ーポンプ用斜板であることを特徴とする請求項１２の溶
射皮膜。 - 【請求項１４】 被溶射基材表面に溶射原料粉末を溶射
して、被溶射基材表面に皮膜を形成する方法において、
前記溶射原料粉末に、Ｓｎを５〜４０重量％含むＡｌ及
び／又はＡｌ合金粉末を使用することを特徴とする溶射
皮膜の形成方法。 - 【請求項１５】 前記溶射原料粉末は更に、Ｓｉを１７
〜５０重量％含むことを特徴とする請求項１４の溶射皮
膜の形成方法。 - 【請求項１６】 前記溶射原料粉末は、アトマイズ法に
より作製され、成分としてＡｌを４５〜９５重量％、Ｓ
ｎを５〜４０重量％含み、更に、Ｓｉを５０重量％以
下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５％以下、Ｚｎを５重
量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以
下、Ｃｒを０．３５重量％以下のいずれかを含んでいる
ことを特徴とする請求項１４の溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項１７】 前記溶射原料粉末の粒径範囲は、１０
〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１６の溶射
皮膜の形成方法。 - 【請求項１８】 前記溶射原料粉末は、（Ａ）アトマイ
ズ法で作製され、成分としてＡｌを５０〜９０重量％、
Ｓｎを１０〜４０重量％含む粉末、（Ｂ）アトマイズ法
で作製され、成分としてＡｌを５０〜９５重量％、Ｓｉ
を５０重量％以下、Ｍｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量
％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆ
ｅを０．７重量％以下、Ｃｒを０．３５重量％以下含む
粉末、の混合粉末であることを特徴とする請求項１６又
は１７の溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項１９】 前記混合粉末は、前記（Ａ）粉末５０
〜７０重量％と、前記（Ｂ）粉末３０〜５０重量％と、
を混合して成ることを特徴とする請求項１８の溶射皮膜
の形成方法。 - 【請求項２０】 前記混合粉末は、前記（Ａ）粉末の粒
径範囲は３０〜１５０μｍ、前記（Ｂ）粉末の粒径範囲
は１０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１８
又は１９の溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項２１】 燃焼ガスとしてプロパンガス、プロピ
レンガス、ブタン、エタン、エチレン、天然ガス、水素
ガス又は灯油、助燃ガスとして酸素又は空気を用いてフ
レーム温度が１５００〜２８００℃、フレーム速度が１
０００〜２５００ｍ／秒の高速フレームを形成し、この
高速フレームを用いて溶射距離１００〜４００ｍｍに保
持して被溶射基材に溶射原料粉末を溶射することを特徴
とする請求項１４〜２０のいずれかの項に記載の溶射皮
膜の形成方法。 - 【請求項２２】 不活性ガスを３００℃以上に加熱して
速度１０００ｍ／秒以上の高速ジェットを形成し、この
高速ジェットを用いて被溶射基材に溶射原料粉末を溶射
することを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかの項
に記載の溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項２３】 被溶射基材の溶射皮膜を施す面を粗さ
μｍＲｚ＝２５〜９０に粗面化処理した後、その表面に
溶射を行うことを特徴とする請求項１４〜２２のいずれ
かの項に記載の溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項２４】 被溶射基材は、Ａｌ合金、Ｃｕ合金、
鋳鉄又は鉄鋼系合金にて作製された機器部品であること
を特徴とする請求項１４〜２３のいずれかの項に記載の
溶射皮膜の形成方法。 - 【請求項２５】 前記機器部品は、エアーコンプレッサ
ーポンプ用斜板であることを特徴とする請求項２４の溶
射皮膜の形成方法。 - 【請求項２６】 アトマイズ法により形成され、成分と
してＡｌを４５〜９５重量％、Ｓｎを５〜４０重量％含
み、更に、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍｇを６重量％以
下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚｎを５重量％以下、Ｍｎを
１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以下、Ｃｒを０．３
５重量％以下のいずれかを含むことを特徴とする溶射原
料粉末。 - 【請求項２７】 前記溶射原料粉末の粒径範囲は、１０
〜１５０μｍであることを特徴とする請求項２６の溶射
原料粉末。 - 【請求項２８】 （Ａ）アトマイズ法で作製され、成分
としてＡｌを５０〜９０重量％、Ｓｎを１０〜４０重量
％含む粉末、（Ｂ）アトマイズ法で作製され、成分とし
てＡｌを５０〜９５重量％、Ｓｉを５０重量％以下、Ｍ
ｇを６重量％以下、Ｃｕを５重量％以下、Ｚｎを５重量
％以下、Ｍｎを１重量％以下、Ｆｅを０．７重量％以
下、Ｃｒを０．３５重量％以下含む粉末、の混合粉末で
あることを特徴とする請求項２６又は２７の溶射原料粉
末。 - 【請求項２９】 前記混合粉末は、前記（Ａ）粉末５０
〜７０重量％と、前記（Ｂ）粉末３０〜５０重量％と、
を混合して成ることを特徴とする請求項２８の溶射原料
粉末。 - 【請求項３０】 前記（Ａ）粉末の粒径範囲は３０〜１
５０μｍ、前記（Ｂ）粉末の粒径範囲は１０〜１５０μ
ｍであることを特徴とする請求項２８又は２９の溶射原
料粉末。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002253A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Caterpillar Inc | 複合粉末および耐摩損皮膜 |
| JP2008514818A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | デーナ、コーポレイション | 軸受材料および軸受材料を製造するための方法 |
| WO2008114638A1 (ja) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Sanden Corporation | 圧縮機 |
| US7951463B2 (en) * | 2004-03-10 | 2011-05-31 | Ulvac, Inc. | Water collapsible aluminum film |
| JP2016056396A (ja) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社アルバック | 水反応性Ａｌ合金溶射膜の製造方法、及び成膜室用構成部材 |
| WO2017094810A1 (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材および斜板式コンプレッサ |
| JP2017101602A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材および斜板式コンプレッサ |
| JP7463554B2 (ja) | 2019-12-30 | 2024-04-08 | シー・フォー レイザー テクノロジー ゲー・エム・ベー・ハー | 摩耗防止部および腐食防止部を有するブレーキディスクおよびブレーキディスクを製造する方法 |
-
2001
- 2001-10-29 JP JP2001331739A patent/JP2003138367A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7951463B2 (en) * | 2004-03-10 | 2011-05-31 | Ulvac, Inc. | Water collapsible aluminum film |
| KR101235999B1 (ko) * | 2004-03-10 | 2013-02-21 | 가부시키가이샤 알박 | 수붕괴성 Ａｌ 복합재료, 이 재료로 이루어지는 Ａｌ 막, Ａｌ 분말 및 이들의 제조방법, 그리고 막형성 챔버용 구성부재 및 막형성 재료의 회수방법 |
| JP2006002253A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Caterpillar Inc | 複合粉末および耐摩損皮膜 |
| JP2008514818A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | デーナ、コーポレイション | 軸受材料および軸受材料を製造するための方法 |
| WO2008114638A1 (ja) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Sanden Corporation | 圧縮機 |
| JP2008232014A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Sanden Corp | 圧縮機 |
| JP2016056396A (ja) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社アルバック | 水反応性Ａｌ合金溶射膜の製造方法、及び成膜室用構成部材 |
| WO2017094810A1 (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材および斜板式コンプレッサ |
| JP2017101602A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材および斜板式コンプレッサ |
| JP7463554B2 (ja) | 2019-12-30 | 2024-04-08 | シー・フォー レイザー テクノロジー ゲー・エム・ベー・ハー | 摩耗防止部および腐食防止部を有するブレーキディスクおよびブレーキディスクを製造する方法 |
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