JP3029405B2 - Manufacturing method of wear-resistant coated parts - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属基材の表面に
自溶性合金からなる耐摩耗コーティング層を有する耐摩
耗コーティング部品の製造方法に係り、特に自溶性合金
の厚膜耐摩耗コーティング層を容易に形成でき、このコ
ーティング層の気孔率が３％以下と極めて少なく、また
ＣｒＢ等の金属間化合物の析出によって硬さがＨＲＣ４
５〜６５と極めて硬く、優れた耐摩耗特性を有する耐摩
耗コーティング部品の製造方法に関するものである。The present invention relates to a wear- resistant coating having a wear- resistant coating layer made of a self-fluxing alloy on the surface of a metal substrate.
The present invention relates to a method for producing a wear- coated component , particularly, a thick-film wear-resistant coating layer of a self-fluxing alloy can be easily formed, the porosity of this coating layer is extremely low as 3% or less, and an intermetallic compound such as CrB is deposited. Hardness is HRC4
Extremely hard, 5 to 65, wear resistance with excellent wear resistance
The present invention relates to a method for producing a wear-coated part .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、金属基材の表面を、超硬合金
やセラミックスで被覆する耐摩耗コーティングは、各種
産業分野で用いる耐摩耗コーティング部品に採用されて
いる。この場合、耐摩耗コーティング部品の例として
は、例えば軸シャフト、軸受、バルブ等がある。2. Description of the Related Art Hitherto, wear-resistant coatings for coating the surface of a metal substrate with a cemented carbide or ceramic have been employed for wear-resistant coating parts used in various industrial fields. In this case, examples of the wear-resistant coating component include, for example, a shaft, a bearing, and a valve.
【０００３】図１は、耐摩耗コーティング部品を軸シャ
フトに適用した場合の一例を示す概要図である。図１に
おいて、母材（シャフト）である金属基材１の外表面の
一部には、被覆層である耐摩耗コーティング層２が設け
られている。FIG. 1 is a schematic view showing an example in which a wear-resistant coated part is applied to a shaft. In FIG. 1, an abrasion-resistant coating layer 2 as a coating layer is provided on a part of an outer surface of a metal substrate 1 as a base material (shaft).
【０００４】図２は、耐摩耗コーティング部品を軸受に
適用した場合の一例を示す概要図である。図２におい
て、台金である２つ割りの金属基材３の内表面には、被
覆層である耐摩耗コーティング層４が設けられている。FIG. 2 is a schematic view showing an example in which a wear-resistant coated part is applied to a bearing. In FIG. 2, an abrasion-resistant coating layer 4 as a coating layer is provided on an inner surface of a metal substrate 3 divided into two pieces as a base metal.
【０００５】図３は、耐摩耗コーティング部品をバルブ
に適用した場合の一例を示す概要図である。図３におい
て、バルブ本体５には、断面が円環状の弁座である金属
基材６が設けられており、この金属基材６の穴部には、
断面がテーパ状の弁体である金属基材７が、図示上下方
向に摺動自在に設けられて、バルブとして機能するよう
になっている。FIG. 3 is a schematic view showing an example in which a wear-resistant coating component is applied to a valve. In FIG. 3, the valve body 5 is provided with a metal base 6 having a ring-shaped valve seat in cross section.
A metal base 7 having a tapered valve body is provided slidably in the vertical direction in the figure, and functions as a valve.
【０００６】また、金属基材６の内表面には、被覆層で
ある耐摩耗コーティング層８が設けられており、さらに
金属基材７の外表面には、被覆層である耐摩耗コーティ
ング層９が設けられている。A wear-resistant coating layer 8 as a coating layer is provided on the inner surface of the metal base 6, and a wear-resistant coating layer 9 as a coating layer is provided on the outer surface of the metal base 7. Is provided.
【０００７】ところで、このような耐摩耗コーティング
部品を製造するに際して、金属基材の表面を、耐摩耗コ
ーティング材料でコーティングする方法としては、従来
から、溶射法、焼き付け法、物理蒸着法、化学蒸着法等
の方法が採用されており、特に工業的で生産性の観点か
ら、厚膜コーティングには溶射法が一般的な方法であ
る。[0007] In manufacturing such wear-resistant coated parts, the method of coating the surface of a metal substrate with a wear-resistant coating material has conventionally been a thermal spraying method, a baking method, a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method. The spraying method is a general method for thick film coating, particularly from the viewpoint of industrial and productivity.
【０００８】また、耐摩耗コーティング材料としては、
融点低下元素が含んでいる自溶性合金、ＷＣやＣｒ3 Ｃ
2 等の炭化物と金属とを混合したサーメット材、Ｃｒ2
０3等の酸化物セラミックス等がある。Further, as a wear-resistant coating material,
Self-fluxing alloy containing melting point lowering element, WC or Cr 3 C
Carbide and metal and mixed cermet material such as 2, Cr 2
0 there is an oxide ceramics of 3, and the like.
【０００９】一方、最近では、耐摩耗特性、耐焼付き特
性、耐エロージョン特性、耐キャビティーション特性等
に優れている、自溶性合金を用いた耐摩耗コーティング
部品が多くなってきている。On the other hand, recently, wear-resistant coated parts using a self-fluxing alloy, which are excellent in wear resistance, seizure resistance, erosion resistance, cavitation resistance, etc., have been increasing.
【００１０】この場合、自溶性合金の耐摩耗コーティン
グは、酸素やアセチレン等を用いたガス溶射法で、１．
５ｍｍ以下の厚さに皮膜を形成した後に、ガスバーナー
で加熱して再溶解する溶着処理を行なうようにしてい
る。In this case, the wear-resistant coating of the self-fluxing alloy is formed by a gas spraying method using oxygen, acetylene or the like.
After a film is formed to a thickness of 5 mm or less, a welding process of heating and re-melting by a gas burner is performed.
【００１１】しかしながら、金属基材に自溶性合金をガ
ス溶射法で形成する際には、金属基材の温度管理が非常
に重要であり、金属基材の温度が低いと自溶性合金層の
密着力が小さく、１ｍｍ以上の厚膜を形成しようとする
と剥離し易くなる。However, when a self-fluxing alloy is formed on a metal substrate by a gas spraying method, it is very important to control the temperature of the metal substrate. When the force is small and a thick film of 1 mm or more is to be formed, the film is easily peeled.
【００１２】また、逆に金属基材の温度が高すぎると、
金属基材や自溶性合金の酸化等によって剥離し易いとい
う問題がある。さらに、ガスバーナーでの加熱による溶
着処理でも、自溶性合金皮膜が１ｍｍ以上の厚膜になる
と、自溶性合金層の気孔が抜け難くなり、大きな気孔が
欠陥として残り、十分な溶着処理ができず、耐摩耗特性
が劣化するという問題がある。On the other hand, if the temperature of the metal substrate is too high,
There is a problem that the metal substrate and the self-fluxing alloy are easily separated due to oxidation or the like. Further, even in the welding process by heating with a gas burner, if the self-fluxing alloy film becomes a thick film of 1 mm or more, pores of the self-fluxing alloy layer become difficult to escape, large pores remain as defects, and sufficient welding process cannot be performed. In addition, there is a problem that the wear resistance is deteriorated.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
自溶性合金を用いた耐摩耗コーティング部品の製造方法
においては、金属基材に自溶性合金をガス溶射法で形成
する際に、金属基材の温度管理が重要であり、金属基材
の温度が低いと自溶性合金層の密着力が小さく、１ｍｍ
以上の厚膜を形成しようとすると剥離し易く、逆に金属
基材の温度が高すぎると、金属基材や自溶性合金の酸化
等によって剥離し易いという問題があった。As described above, in the conventional method for producing a wear-resistant coated part using a self-fluxing alloy, a self-fluxing alloy is formed on a metal substrate by a gas spraying method. At this time, it is important to control the temperature of the metal substrate, and when the temperature of the metal substrate is low, the adhesive force of the self-fluxing alloy layer is small and 1 mm
When the above thick film is to be formed, it is easy to peel off. Conversely, when the temperature of the metal substrate is too high, there is a problem that the metal substrate and the self-fluxing alloy are easily peeled by oxidation or the like.
【００１４】さらに、ガスバーナーでの加熱による溶着
処理でも、自溶性合金皮膜が１ｍｍ以上の厚膜になる
と、自溶性合金層の気孔が抜け難くなり、大きな気孔が
欠陥として残り、十分な溶着処理ができず、耐摩耗特性
が劣化するという問題があった。Further, even in the welding process by heating with a gas burner, when the self-fluxing alloy film has a thickness of 1 mm or more, pores of the self-fluxing alloy layer are difficult to escape, and large pores remain as defects. However, there was a problem that the wear resistance was deteriorated.
【００１５】本発明の目的は、自溶性合金の耐摩耗コー
ティング層を１ｍｍ〜１０ｍｍと厚膜に形成することが
でき、しかも耐摩耗コーティング層の気孔率を３％以下
と極めて少なくすることが可能な、優れた耐摩耗特性を
有する耐摩耗コーティング部品の製造方法を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to form a wear-resistant coating layer of a self-fluxing alloy into a thick film having a thickness of 1 mm to 10 mm, and it is possible to extremely reduce the porosity of the wear-resistant coating layer to 3% or less. Another object of the present invention is to provide a method for producing a wear-resistant coated part having excellent wear-resistance characteristics.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に係る発明では、金属基材の表面
に自溶性合金からなる耐摩耗コーティング層を有する耐
摩耗コーティング部品の製造方法において、金属基材の
表面に、自溶性合金溶射粉末を高速フレーム溶射法また
は超高速フレーム溶射法を用いて３５０ｍ／秒〜１５０
０ｍ／秒の高速度で溶射して、自溶性合金層を１ｍｍ〜
１０ｍｍの厚さでかつ気孔率が１０％以下に緻密にコー
ティングするコーティング工程と、自溶性合金層がコー
ティングされた金属基材に対し、真空炉中で自溶性合金
の融点温度以上で加熱による溶着処理を行ない、自溶性
合金のコーティング層の気孔率を３％以下に形成する溶
着処理工程とにより作製するようにしている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a wear-resistant coated part having a wear-resistant coating layer made of a self-fluxing alloy on a surface of a metal substrate. In the manufacturing method, the self-fluxing alloy sprayed powder is applied to the surface of the metal base material by a high-speed flame spraying method or
Is from 350 m / sec to 150 m using the ultra-high-speed flame spraying method.
Thermal spraying at a high speed of 0 m / sec.
A coating process of densely coating to a thickness of 10 mm and a porosity of 10% or less, and welding to a metal substrate coated with a self-fluxing alloy layer by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace. processing a row stomach, self-fluxing
And a welding process for forming the porosity of the alloy coating layer to 3% or less .
【００１７】従って、請求項１に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、自溶性合金層の厚
さが１ｍｍ以下では耐摩耗コーティングの効果が小さ
く、厚さが１０ｍｍ以上になるとコーティング中に剥離
し易くなると共に、溶着処理での気孔の抜けが悪くなる
ことから、金属基材の表面に自溶性合金溶射粉末を高速
フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて３
５０ｍ／秒〜１５００ｍ／秒の高速度で溶射して、自溶
性合金層を１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さでかつ気孔率が１０
％以下に緻密にコーティングした後に、真空炉中で自溶
性合金の融点温度以上で加熱して溶着処理を行ない、自
溶性合金のコーティング層の気孔率を３％以下に形成す
ることにより、耐摩耗コーティングの効果を十分に得る
ことができると共に、コーティング中の剥離を生じ難く
することができ、さらに耐摩耗コーティング層に気孔等
の欠陥の少ない耐摩耗部品を得ることができる。Therefore, in the method for producing a wear-resistant coated part according to the first aspect of the present invention, the effect of the wear-resistant coating is small when the thickness of the self-fluxing alloy layer is 1 mm or less, and when the thickness exceeds 10 mm, the effect of coating is reduced. The self-fluxing alloy sprayed powder on the surface of the metal substrate at high speed
3 using flame spraying or ultra-high-speed flame spraying
Thermal spraying is performed at a high speed of 50 m / sec to 1500 m / sec to form a self- fluxing alloy layer having a thickness of 1 mm to 10 mm and a porosity of 10 mm.
% After densely coated below, rows that have the welding process by heating above the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace, the own
Reduce the porosity of the coating layer of the fusible alloy to 3% or less
By that, with the effect of wear-resistant coatings can be sufficiently obtained, it is possible to make it difficult peeling occurred in the coating, further pores like in abrasion coating layer
Ru can be obtained defects less wear parts.
【００１８】さらに、自溶性合金層の気孔率を１０％以
下にすることにより、真空炉中での加熱による溶着処理
で気孔の極めて少ない耐摩耗特性に優れた部品を得るこ
とができる。Further, by setting the porosity of the self-fluxing alloy layer to 10% or less, it is possible to obtain a component having very few pores and excellent wear resistance by the welding treatment by heating in a vacuum furnace.
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】さらに、請求項２に係る発明では、上記請
求項１に係る発明の耐摩耗コーティング部品の製造方法
において、溶着処理工程において、自溶性合金層がコー
ティングされた金属基材を、真空炉中で摂氏９５０度〜
１２００度で１分〜６０分間加熱保持するようにしてい
る。Further, in the invention according to claim 2 , the contract
In the method for producing a wear-resistant coated part according to claim 1 , in the welding treatment step, the metal substrate coated with the self-fluxing alloy layer is heated in a vacuum furnace at 950 degrees Celsius to 950 degrees Celsius.
Heating and holding at 1200 degrees for 1 minute to 60 minutes.
【００２２】従って、請求項２に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、摂氏９５０度以
下、または１分以下の加熱保持では、溶着処理が不十分
で自溶性合金層に気孔等の欠陥が多く残り、また摂氏１
２００度以上、または６０分以上の加熱保持では、金属
基材と自溶性合金層との界面に開口部等の欠陥ができる
ことから、溶着処理工程で、自溶性合金層がコーティン
グされた金属基材を真空炉中で摂氏９５０度〜１２００
度で１分〜６０分間加熱保持することにより、溶着処理
を十分に行なって自溶性合金層に気孔等の欠陥が残るの
を少なくすることができると共に、金属基材と自溶性合
金層との界面に開口部等の欠陥が生じないようにするこ
とができる。Therefore, in the method for manufacturing a wear-resistant coated part according to the second aspect of the present invention, if the heating and holding are performed at a temperature of 950 ° C. or less, or 1 minute or less, the welding process is insufficient and pores and the like are formed in the self-fluxing alloy layer. Many defects remain and 1 Celsius
When the heating and holding is performed for 200 degrees or more, or 60 minutes or more, defects such as openings are formed at the interface between the metal substrate and the self-fluxing alloy layer. Therefore, the metal substrate coated with the self-fluxing alloy layer in the welding process. In a vacuum furnace at 950 to 1200 degrees Celsius.
By heating and holding at a temperature of 1 minute to 60 minutes, the welding process can be performed sufficiently to reduce defects such as pores remaining in the self-fluxing alloy layer, and at the same time, the metal substrate and the self-fluxing alloy layer Defects such as openings at the interface can be prevented.
【００２３】[0023]
【００２４】[0024]
【００２５】また、請求項３に係る発明では、上記請求
項または請求項２に係る発明の耐摩耗コーティング部品
の製造方法において、溶着処理工程において、金属基材
と自溶性合金層との界面に、拡散層を２μｍ〜２００μ
ｍの厚さに形成するようにしている。Further, in the invention according to claim 3 , the above-mentioned claim
In the method for producing a wear-resistant coated part according to the invention according to claim or claim 2 , in the welding treatment step, a diffusion layer is provided at the interface between the metal base material and the self-fluxing alloy layer in a range of 2 μm to 200 μm.
m.
【００２６】従って、請求項３に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、拡散層が２μｍ以
下の厚さでは金属基材と自溶性合金層との密着力が小さ
く、また２００μｍ以上の厚さでは拡散層に開口部等の
欠陥ができることから、溶着処理工程で、金属基材と自
溶性合金層との界面に、拡散層を２μｍ〜２００μｍの
厚さに形成することにより、金属基材と自溶性合金層と
の密着力を大きくすることができると共に、拡散層に開
口部等の欠陥が生じないようにすることができる。Therefore, in the method for producing a wear-resistant coated part according to the third aspect of the present invention, when the diffusion layer has a thickness of 2 μm or less, the adhesion between the metal substrate and the self-fluxing alloy layer is small, and the diffusion layer has a thickness of 200 μm or more. Since the diffusion layer has defects such as openings in the thickness, the diffusion layer is formed to a thickness of 2 μm to 200 μm at the interface between the metal base material and the self-fluxing alloy layer in the welding treatment step, whereby the metal base is formed. The adhesion between the material and the self-fluxing alloy layer can be increased, and defects such as openings in the diffusion layer can be prevented.
【００２７】さらに、請求項４に係る発明では、上記請
求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明の耐摩耗
コーティング部品の製造方法において、溶着処理工程に
おいて、金属基材の表面に自溶性合金溶射粉末を高速フ
レーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて溶射
施工する前に、金属基材の表面をブラスト処理によって
Ｒａが５μｍ〜２０μｍ、またはＲｍａｘが３０μｍ〜
１５０μｍの表面粗さにするようにしている。Furthermore, in the invention according to claim 4, in the method for manufacturing a wear-resistant coating component of the invention according to any one of the claims 1 to 3, in the welding process, the surface of the metal substrate Before spraying the self-fluxing alloy spraying powder by using the high-speed flame spraying method or the ultra-high-speed flame spraying method, the surface of the metal base material is blasted to have a Ra of 5 μm to 20 μm or a Rmax of 30 μm to
The surface roughness is set to 150 μm.
【００２８】従って、請求項４に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、金属基材の表面粗
さがＲａ５μｍ以下、またはＲｍａｘ３０μｍ以下で
は、粗面化の効果が小さく溶射施工中に剥離し、またＲ
ａ２０μｍ以上、またはＲｍａｘ１５０μｍ以上にブラ
スト処理すると、金属基材へのダメージが大きくなるこ
とから、金属基材の表面をブラスト処理によってＲａが
５μｍ〜２０μｍ、またはＲｍａｘが３０μｍ〜１５０
μｍの表面粗さにすることにより、粗面化の効果を大き
くして溶射施工中に剥離しないようにすることができる
と共に、金属基材へのダメージを小さくすることができ
る。Therefore, in the method for producing a wear-resistant coated part according to the fourth aspect of the present invention, when the metal substrate has a surface roughness of 5 μm or less or Rmax of 30 μm or less, the effect of surface roughening is small, and the metal substrate is peeled off during thermal spraying. And R
a When the blast processing is performed to 20 μm or more, or Rmax 150 μm or more, the damage to the metal base material is increased. Therefore, the surface of the metal base material is blasted to have a Ra of 5 μm to 20 μm or an Rmax of 30 μm to 150 μm.
By setting the surface roughness to μm, the effect of the surface roughening can be increased so that the surface is not separated during the thermal spraying, and the damage to the metal base material can be reduced.
【００２９】一方、請求項５に係る発明では、上記請求
項１乃至請求項４のいずれか１項に係る発明の耐摩耗コ
ーティング部品の製造方法において、溶着処理工程にお
いて、高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法
を用いて自溶性合金をコーティング施工する時に、金属
基材に、空気、または窒素ガス、へリウムガス、アルゴ
ンガス等の不活性ガスを吹付けて、金属基材の温度を摂
氏２００度以下に冷却しながら自溶性合金を溶射コーテ
ィングするようにしている。On the other hand, in the invention according to claim 5, in the method for manufacturing a wear-resistant coating component of the invention according to any one of the claims 1 to 4, in the welding process, high-speed flame spraying method or ultra When coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method, air or an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, argon gas or the like is blown onto a metal base material to raise the temperature of the metal base material to 200 degrees Celsius. The spray coating of the self-fluxing alloy is performed while cooling to a temperature lower than the temperature.
【００３０】従って、請求項５に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、金属基材の温度が
摂氏２００度以上になると、金属基材が酸化してコーテ
ィング層が剥離し易くなり、また金属基材や自溶性合金
が酸化して良好な耐摩耗コーティングが得られないこと
から、溶着処理工程で、高速フレーム溶射法または超高
速フレーム溶射法を用いて自溶性合金をコーティング施
工する時に、金属基材に、空気、または不活性ガスを吹
付けて、金属基材の温度を摂氏２００度以下に冷却しな
がら自溶性合金を溶射コーティングすることにより、金
属基材が酸化しないようにしてコーティング層を剥離し
難くすると共に、金属基材や自溶性合金が酸化しないよ
うにして良好な耐摩耗コーティングを得ることができ
る。Therefore, in the method for manufacturing a wear-resistant coated part according to the fifth aspect of the present invention, when the temperature of the metal substrate is 200 ° C. or more, the metal substrate is oxidized and the coating layer is easily peeled off. In addition, since the metal substrate and the self-fluxing alloy are oxidized and a good wear-resistant coating cannot be obtained, when coating the self-fluxing alloy using high-speed flame spraying or ultra-high-speed flame spraying in the welding process, By spraying air or an inert gas onto the metal substrate and spray coating the self-fluxing alloy while cooling the temperature of the metal substrate to 200 degrees Celsius or less, so that the metal substrate is not oxidized. In addition to making the coating layer difficult to peel off, a good wear-resistant coating can be obtained by preventing the metal substrate and the self-fluxing alloy from being oxidized.
【００３１】また、請求項６に係る発明では、上記請求
項１乃至請求項５のいずれか１項に係る発明の耐摩耗コ
ーティング部品の製造方法において、溶着処理工程にお
いて、高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法
を用いて自溶性合金をコーティング施工する際に、自溶
性合金溶射粉末として、その粒子径が１０μｍ〜１００
μｍの径のものを用いるようにしている。Further, in the invention according to claim 6, in the manufacturing method of the wear-resistant coating component of the invention according to any one of the claims 1 to 5, in the welding process, high-speed flame spraying method or ultra When coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method, the particle diameter of the self-fluxing alloy sprayed powder is 10 μm to 100 μm.
A diameter of μm is used.
【００３２】従って、請求項６に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、粒子径が１０μｍ
以下では、高速フレームでも加速され難く、高速度、高
衝撃での溶射施工ができず緻密な層が得られず、また粒
子径が１００μｍ以上では、高速フレーム溶射で溶融さ
れ難く、溶射効率が悪くなることから、溶着処理工程
で、高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法を
用いて自溶性合金をコーティング施工する際に、粒子径
が１０μｍ〜１００μｍの自溶性合金溶射粉末を用いる
ことにより、高速フレームで加速され易くして、高速
度、高衝撃での溶射施工をして緻密な層を得ることがで
きると共に、高速フレーム溶射で溶融され易くして、溶
射効率を良くすることができる。[0032] Thus, in the method for manufacturing a wear-resistant coating component of the invention according to claim 6, 10 [mu] m particle size
Below, it is difficult to accelerate even with a high-speed flame, high-speed, high-impact thermal spraying cannot be performed, and a dense layer cannot be obtained, and when the particle diameter is 100 μm or more, it is difficult to be melted by high-speed flame spraying, resulting in poor thermal spray efficiency. Therefore, in the welding process, when coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, by using a self-fluxing alloy spray powder having a particle size of 10 μm to 100 μm, The flame can be easily accelerated by the flame, and a high-speed, high-impact thermal spraying can be performed to obtain a dense layer. In addition, it can be easily melted by the high-speed flame thermal spraying to improve the thermal spraying efficiency.
【００３３】さらに、請求項７に係る発明では、上記請
求項１乃至請求項６のいずれか１項に係る発明の耐摩耗
コーティング部品の製造方法において、溶着処理工程に
おいて、高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射
法を用いて自溶性合金をコーティング施工する際に、自
溶性合金として、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，３〜６ｗｔ％
Ｆｅ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｎ
ｉ等のＮｉ基自溶性合金、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，１０
〜２０ｗｔ％Ｎｉ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ
％Ｂ，残部Ｆｅ等のＦｅ基自溶性合金、または１０〜２
０ｗｔ％Ｃｒ，５〜２０ｗｔ％Ｎｉ，３〜６ｗｔ％Ｆ
ｅ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ
等のＣｏ基自溶性合金を用いるようにしている。Furthermore, in the invention according to claim 7, in the method for manufacturing a wear-resistant coating component of the invention according to any one of the claims 1 to 6, in the welding process, high-speed flame spraying method or ultra When coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method, 10-20 wt% Cr, 3-6 wt%
Fe, 2 to 8 wt% Si, 0.5 to 6 wt% B, balance N
i-based self-fluxing alloy such as i, 10-20 wt% Cr, 10
-20wt% Ni, 2-8wt% Si, 0.5-6wt
% B, the balance being Fe-based self-fluxing alloy such as Fe, or 10 to 2%
0 wt% Cr, 5-20 wt% Ni, 3-6 wt% F
e, 2-8 wt% Si, 0.5-6 wt% B, balance Co
And the like, a Co-based self-fluxing alloy is used.
【００３４】従って、請求項７に係る発明の耐摩耗コー
ティング部品の製造方法においては、溶着処理工程で、
高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用い
て自溶性合金をコーティング施工する際に、自溶性合金
として、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２
〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ等のＮ
ｉ基自溶性合金、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，１０〜２０ｗ
ｔ％Ｎｉ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残
部Ｆｅ等のＦｅ基自溶性合金、または１０〜２０ｗｔ％
Ｃｒ，５〜２０ｗｔ％Ｎｉ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８
ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ等のＣｏ基
自溶性合金を用いることにより、真空炉中で自溶性合金
の融点温度以上で加熱による溶着処理を行なう際に、溶
融による緻密化と共に、Ｂ化合物やＳｉ化合物を析出さ
せて、耐摩耗特性に必要な高い硬さを得ることができ
る。Therefore, in the method for manufacturing a wear-resistant coated part according to the invention according to claim 7 , the welding step includes:
When coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, 10 to 20 wt% Cr, 3 to 6 wt% Fe, 2
N such as -8 wt% Si, 0.5-6 wt% B, and the balance Ni
i-based self-fluxing alloy, 10-20 wt% Cr, 10-20 w
Fe-based self-fluxing alloy such as t% Ni, 2-8 wt% Si, 0.5-6 wt% B, balance Fe, or 10-20 wt%
Cr, 5-20 wt% Ni, 3-6 wt% Fe, 2-8
By using a Co-based self-fluxing alloy such as wt.% Si, 0.5 to 6 wt.% B, and the balance Co, when performing a welding process by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace, it becomes dense by melting. At the same time, a B compound or a Si compound is precipitated to obtain a high hardness required for wear resistance.
【００３５】[0035]
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態で
は、次のようにして耐摩耗コーティング部品を製造す
る。すなわち、まず、金属基材の表面に、自溶性合金層
を、１ｍｍ〜１０ｍｍ（より好ましくは、２ｍｍ〜５ｍ
ｍ）の厚さでかつ気孔率が１０％以下（より好ましく
は、３％以下）に緻密にコーティングする（コーティン
グ工程）。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a wear-resistant coated part is manufactured as follows. That is, first, a self-fluxing alloy layer is formed on the surface of a metal substrate by 1 mm to 10 mm (more preferably, 2 mm to 5 m).
m) and a porosity of 10% or less (more preferably, 3% or less) is densely coated (coating step).
【００３７】その後、上記コーティング工程により、自
溶性合金層がコーティングされた金属基材に対し、真空
炉中で自溶性合金の融点温度以上で加熱による溶着処理
を行なう（溶着処理工程）。Thereafter, the metal substrate coated with the self-fluxing alloy layer by the above-mentioned coating process is subjected to a welding process by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace (welding process step).
【００３８】ここで、特に本実施の形態では、上記コー
ティング工程において、金属基材の表面に自溶性合金溶
射粉末を、高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶
射法を用いて、３５０ｍ／秒〜１５００ｍ／秒（より好
ましくは、６５０ｍ／秒〜１２００ｍ／秒）の高速度で
溶射して、自溶性合金のコーティング層の気孔率を３％
以下に形成する。Here, in the present embodiment, in particular, in the above-mentioned coating step, the self-fluxing alloy sprayed powder is applied to the surface of the metal base material at a speed of 350 m / sec to 1500 m using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method. / Sec (more preferably, 650 m / sec to 1200 m / sec) by spraying to increase the porosity of the coating layer of the self-fluxing alloy to 3%.
It is formed below.
【００３９】一方、特に本実施の形態では、上記溶着処
理工程において、上記コーティング工程により、自溶性
合金層がコーティングされた金属基材を、真空炉中で摂
氏９５０度〜１２００度（より好ましくは、摂氏１０４
０度〜１１００度）で１分〜６０分間（より好ましく
は、５分〜２０分間）加熱保持する。On the other hand, in this embodiment, in particular, in the above-mentioned welding treatment step, the metal substrate coated with the self-fluxing alloy layer by the above-mentioned coating step is placed in a vacuum furnace at 950 ° C. to 1200 ° C. (more preferably , 104 degrees Celsius
(0 ° to 1100 °) for 1 minute to 60 minutes (more preferably, 5 minutes to 20 minutes).
【００４０】また、上溶着処理工程において、自溶性合
金層の硬さをロックウエルＣ（ＨＲＣ）４０〜６５（よ
り好ましくは、５０〜６０）とする。さらに、上記溶着
処理工程において、金属基材と自溶性合金層との界面
に、拡散層を２μｍ〜２００μｍ（より好ましくは、２
０μｍ〜１００μｍ）の厚さに形成する。In the upper welding process, the hardness of the self-fluxing alloy layer is set to Rockwell C (HRC) 40 to 65 (more preferably, 50 to 60). Further, in the welding step, a diffusion layer is formed on the interface between the metal substrate and the self-fluxing alloy layer in a range of 2 μm to 200 μm (more preferably, 2 μm to 200 μm).
(0 μm to 100 μm).
【００４１】一方、上記溶着処理工程において、金属基
材の表面に自溶性合金溶射粉末を高速フレーム溶射法ま
たは超高速フレーム溶射法を用いて溶射施工する前に、
金属基材の表面をブラスト処理によってＲａが５μｍ〜
２０μｍ（より好ましくは、７μｍ〜１５μｍ）、また
はＲｍａｘが３０μｍ〜１５０μｍ（より好ましくは、
５０μｍ〜１００μｍ）の表面粗さにする。On the other hand, in the above-mentioned welding treatment step, before spraying the self-fluxing alloy spray powder on the surface of the metal base material by using the high-speed flame spraying method or the ultra-high-speed flame spraying method,
Ra is 5 μm or more by blasting the surface of the metal base material.
20 μm (more preferably, 7 μm to 15 μm), or Rmax of 30 μm to 150 μm (more preferably,
(50 μm to 100 μm).
【００４２】また、上記溶着処理工程において、高速フ
レーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて自溶
性合金をコーティング施工する時に、金属基材に、空
気、または窒素ガス、へリウムガス、アルゴンガス等の
不活性ガスを吹付けて、金属基材の温度を摂氏２００度
以下に冷却しながら自溶性合金を溶射コーティングす
る。In the above-mentioned welding process, when a self-fluxing alloy is applied by coating using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, air, nitrogen gas, helium gas, argon gas or the like is applied to the metal base material. The self-fluxing alloy is spray-coated while the temperature of the metal base material is cooled to 200 degrees Celsius or less by spraying an inert gas.
【００４３】さらに、上記溶着処理工程において、高速
フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて自
溶性合金をコーティング施工する際に、自溶性合金溶射
粉末として、その粒子径が１０μｍ〜１００μｍ（より
好ましくは、２５μｍ〜６５μｍ）の径のものを用い
る。Further, in the above-mentioned welding treatment step, when coating the self-fluxing alloy using the high-speed flame spraying method or the ultra-high-speed flame spraying method, the particle diameter of the self-fluxing alloy sprayed powder is 10 μm to 100 μm (more Preferably, a material having a diameter of 25 μm to 65 μm is used.
【００４４】さらにまた、上記溶着処理工程において、
高速フレーム溶射法または超高速フレーム溶射法を用い
て自溶性合金をコーティング施工する際に、自溶性合金
として、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２
〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ等のＮ
ｉ基自溶性合金、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，１０〜２０ｗ
ｔ％Ｎｉ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残
部Ｆｅ等のＦｅ基自溶性合金、または１０〜２０ｗｔ％
Ｃｒ，５〜２０ｗｔ％Ｎｉ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８
ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ等のＣｏ基
自溶性合金を用いる。Further, in the above-mentioned welding process,
When coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, 10 to 20 wt% Cr, 3 to 6 wt% Fe, 2
N such as -8 wt% Si, 0.5-6 wt% B, and the balance Ni
i-based self-fluxing alloy, 10-20 wt% Cr, 10-20 w
Fe-based self-fluxing alloy such as t% Ni, 2-8 wt% Si, 0.5-6 wt% B, balance Fe, or 10-20 wt%
Cr, 5-20 wt% Ni, 3-6 wt% Fe, 2-8
A Co-based self-fluxing alloy such as wt% Si, 0.5 to 6 wt% B, and the balance Co is used.
【００４５】このような製造方法により、前述した図
１、図２、図３に示すような耐摩耗コーティング部品を
作製する。以上のような本実施の形態の耐摩耗コーティ
ング部品の製造方法においては、自溶性合金層を１ｍｍ
〜１０ｍｍの厚さでかつ気孔率が１０％以下に緻密にコ
ーティングした後に、真空炉中で自溶性合金の融点温度
以上で加熱して溶着処理を行なっているため、耐摩耗コ
ーティングの効果を十分に得ることができると共に、コ
ーティング中の剥離を生じ難くすることができる。By such a manufacturing method, the wear-resistant coated parts as shown in FIGS. 1, 2 and 3 are manufactured. In the method for manufacturing the wear-resistant coated part of the present embodiment as described above, the self-fluxing alloy layer is
After densely coating to a thickness of 10 mm and a porosity of 10% or less, the coating is heated and heated in a vacuum furnace at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy. And peeling during coating can hardly occur.
【００４６】また、自溶性合金層の気孔率を１０％以下
にしているため、真空炉中での加熱による溶着処理で気
孔の極めて少ない耐摩耗特性に優れた部品を得ることが
できる。Further, since the porosity of the self-fluxing alloy layer is set to 10% or less, it is possible to obtain a component having very few pores and excellent wear resistance by the welding treatment by heating in a vacuum furnace.
【００４７】一方、高速フレーム溶射法または超高速フ
レーム溶射法を用いて、金属基材１の表面に自溶性合金
溶射粉末を３５０ｍ／秒〜１５００ｍ／秒の高速度で溶
射して、コーティングした後に、真空炉中で自溶性合金
の融点温度以上で加熱して溶着処理を行なっているた
め、自溶性合金のコーティング層の気孔率を３％以下に
形成することができ、耐摩耗コーティング層に気孔等の
欠陥の少ない耐摩耗部品を得ることができる。On the other hand, by using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, a self-fluxing alloy sprayed powder is sprayed onto the surface of the metal substrate 1 at a high speed of 350 m / s to 1500 m / s, and then coated. Since the welding process is performed by heating in a vacuum furnace at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy, the porosity of the self-fluxing alloy coating layer can be formed to 3% or less, and the porosity of the wear-resistant coating layer can be reduced. Abrasion-resistant parts with few defects such as can be obtained.
【００４８】一方、溶着処理工程で、自溶性合金層がコ
ーティングされた金属基材１を真空炉中で摂氏９５０度
〜１２００度で１分〜６０分間加熱保持しているため、
溶着処理を十分に行なって自溶性合金層に気孔等の欠陥
が残るのを少なくすることができると共に、金属基材１
と自溶性合金層との界面に開口部等の欠陥が生じないよ
うにすることができる。On the other hand, in the welding process, the metal substrate 1 coated with the self-fluxing alloy layer is heated and held in a vacuum furnace at 950 to 1200 degrees Celsius for 1 to 60 minutes.
The welding process can be performed sufficiently to reduce defects such as pores remaining in the self-fluxing alloy layer.
It is possible to prevent defects such as openings at the interface between the alloy and the self-fluxing alloy layer.
【００４９】また、溶着処理工程で、自溶性合金層の硬
さをロックウエルＣ（ＨＲＣ）４０〜６５としているた
め、溶着処理によって自溶性合金層にＣｒＢ等の硬い化
合物を析出させて、耐摩耗特性に必要な硬さを得ること
ができる。Further, in the welding process, the hardness of the self-fluxing alloy layer is set to Rockwell C (HRC) 40 to 65, so that a hard compound such as CrB is deposited on the self-fluxing alloy layer by the welding process, and the wear resistance is reduced. The required hardness for the properties can be obtained.
【００５０】さらに、溶着処理工程で、金属基材１と自
溶性合金層との界面に、拡散層を２μｍ〜２００μｍの
厚さに形成しているため、金属基材１と自溶性合金層と
の密着力を大きくすることができると共に、拡散層に開
口部等の欠陥が生じないようにすることができる。Further, since the diffusion layer is formed at the interface between the metal substrate 1 and the self-fluxing alloy layer at a thickness of 2 μm to 200 μm in the welding process, the metal substrate 1 and the self-fluxing alloy layer Can be increased, and a defect such as an opening can be prevented from occurring in the diffusion layer.
【００５１】一方、金属基材１の表面をブラスト処理に
よってＲａが５μｍ〜２０μｍ、またはＲｍａｘが３０
μｍ〜１５０μｍの表面粗さにしているため、粗面化の
効果を大きくして溶射施工中に剥離しないようにするこ
とができると共に、金属基材１へのダメージを小さくす
ることができる。On the other hand, by blasting the surface of the metal substrate 1, Ra is 5 μm to 20 μm, or Rmax is 30 μm.
Since the surface roughness is set to μm to 150 μm, the effect of the surface roughening can be increased to prevent peeling during thermal spraying, and damage to the metal substrate 1 can be reduced.
【００５２】また、溶着処理工程で、高速フレーム溶射
法または超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合金をコ
ーティング施工する時に、金属基材に、空気、または不
活性ガスを吹付けて、金属基材の温度を摂氏２００度以
下に冷却しながら自溶性合金を溶射コーティングしてい
るため、金属基材１が酸化しないようにしてコーティン
グ層を剥離し難くすると共に、金属基材１や自溶性合金
が酸化しないようにして良好な耐摩耗コーティングを得
ることができる。In the welding process, when coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, air or an inert gas is blown onto a metal base to form a metal base. Since the self-fluxing alloy is spray-coated while cooling the temperature of the material to 200 degrees Celsius or less, the metal base 1 is not oxidized so that the coating layer is difficult to peel off, and the metal base 1 and the self-fluxing alloy To prevent oxidation, so that a good wear-resistant coating can be obtained.
【００５３】さらに、溶着処理工程で、高速フレーム溶
射法または超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合金を
コーティング施工する際に、粒子径が１０μｍ〜１００
μｍの自溶性合金溶射粉末を用いているため、高速フレ
ームで加速され易くして、高速度、高衝撃での溶射施工
をして緻密な層を得ることができると共に、高速フレー
ム溶射で溶融され易くして、溶射効率を良くすることが
できる。Further, in the welding process, when coating the self-fluxing alloy using the high-speed flame spraying method or the ultra-high-speed flame spraying method, the particle diameter is 10 μm to 100 μm.
μm self-fluxing alloy spray powder is used, so it can be easily accelerated by a high-speed flame, high-speed, high-impact thermal spraying can produce a dense layer, and it is melted by high-speed flame spraying. The thermal spraying efficiency can be improved.
【００５４】さらにまた、溶着処理工程で、高速フレー
ム溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合
金をコーティング施工する際に、自溶性合金として、１
０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８ｗｔ％
Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ等のＮｉ基自溶性
合金、１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，１０〜２０ｗｔ％Ｎｉ，
２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｆｅ等の
Ｆｅ基自溶性合金、または１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，５〜
２０ｗｔ％Ｎｉ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８ｗｔ％Ｓ
ｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ等のＣｏ基自溶性合
金を用いているため、真空炉中で自溶性合金の融点温度
以上で加熱による溶着処理を行なう際に、溶融による緻
密化と共に、Ｂ化合物やＳｉ化合物を析出させて、耐摩
耗特性に必要な高い硬さを得ることができる。Further, in the welding process, when the self-fluxing alloy is coated by using the high-speed flame spraying method or the ultra-high-speed flame spraying method, when the self-fluxing alloy is used,
0-20 wt% Cr, 3-6 wt% Fe, 2-8 wt%
Ni-based self-fluxing alloys such as Si, 0.5 to 6 wt% B, and the balance Ni, 10 to 20 wt% Cr, 10 to 20 wt% Ni,
Fe-based self-fluxing alloy such as 2 to 8 wt% Si, 0.5 to 6 wt% B, balance Fe, or 10 to 20 wt% Cr,
20wt% Ni, 3-6wt% Fe, 2-8wt% S
i, since a Co-based self-fluxing alloy such as 0.5 to 6 wt% B and the balance Co is used, when performing a welding process by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace, densification by melting At the same time, a B compound or a Si compound is precipitated to obtain a high hardness required for wear resistance.
【００５５】[0055]
【実施例】以下、上記本実施の形態に基づく耐摩耗コー
ティング部品の製造方法の具体的な実施例について説明
する。 （実施例１）金属基材１として、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）を用いて、その
表面を溶射前処理として、ブラスト装置でアルミナグリ
ット（＃３０）で、ブラスト圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 で表
面粗さをＲｍａｘ８０μｍにした後に、高速フレーム溶
射（ＨＶＯＦ）法の一つであるダイヤモンドジェット
（ＤＪガン）溶射で、自溶性合金（１６ｗｔ％Ｃｒ，４
ｗｔ％Ｆｅ，３ｗｔ％Ｓｉ，３ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ）の
溶射粉末（粒子径２５〜５０μｍ）を用いて、８５０ｍ
／秒の高速度で溶射を行ない、３ｍｍの厚さにコーティ
ングした。EXAMPLES Specific examples of the method for producing a wear-resistant coated part based on the present embodiment will be described below. (Example 1) As the metal substrate 1, a length of 50 mm and a width of 80 m
m, a carbon steel (S25C) having a thickness of 15 mm, the surface of which is subjected to a pre-spray treatment using alumina grit (# 30) with a blast device, a blast pressure of 4 kg / cm 2 and a surface roughness of Rmax 80 μm. A self-fluxing alloy (16 wt% Cr, 4) is sprayed by diamond jet (DJ gun), which is one of the high-speed flame spraying (HVOF) methods.
850 m using a thermal spray powder (particle diameter 25 to 50 μm) of wt% Fe, 3 wt% Si, 3 wt% B, and the balance Ni).
/ Sec and sprayed at a high speed of 3 mm / sec to coat to a thickness of 3 mm.
【００５６】また、溶射中に、金属基材１に空気を吹き
付けて、金属基材１の温度を摂氏１６０度にした。この
時のコーティング層の気孔率は、７％であった。次に、
このコーティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１
０５０度で３０分加熱して溶着処理を行なった。この溶
着処理後のコーティング層の気孔率は、２％であった。
また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散層厚
さは、２５μｍであった。During the thermal spraying, air was blown to the metal substrate 1 to set the temperature of the metal substrate 1 to 160 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 7%. next,
The coated metal substrate 1 is placed in a vacuum furnace at 1 degree Celsius.
The welding process was performed by heating at 050 degrees for 30 minutes. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 2%.
The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 25 μm.
【００５７】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。The abrasion-resistant coated member thus obtained was used for hardness measurement and abrasion resistance measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００５８】その試験結果を、下記表１に示す。 （実施例２）金属基材１として、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）を用いて、その
表面を溶射前処理として、ブラスト装置でアルミナグリ
ット（＃２４）で、ブラスト圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 で表
面粗さをＲｍａｘ１００μｍにした後に、超高速フレー
ム溶射（ＨＶＯＦ）法の一つであるＪＰ−５０００溶射
で、自溶性合金（１６ｗｔ％Ｃｒ，４ｗｔ％Ｆｅ，３ｗ
ｔ％Ｓｉ，３ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ）の溶射粉末（粒子径
２５〜６５μｍ）を用いて、１２００ｍ／秒の超高速度
で溶射を行ない、７ｍｍの厚さにコーティングした。The test results are shown in Table 1 below. (Example 2) As the metal substrate 1, 50 mm long and 80 m wide
m, carbon steel (S25C) with a thickness of 15 mm, the surface of which is pre-sprayed by using alumina grit (# 24) with a blasting device, a blast pressure of 4 kg / cm 2 , and a surface roughness of Rmax 100 μm. A self-fluxing alloy (16 wt% Cr, 4 wt% Fe, 3 watts) using JP-5000 spraying, which is one of the ultra-high-speed flame spraying (HVOF) methods.
Thermal spraying was performed at an ultra-high speed of 1200 m / sec using a thermal spray powder (particle size: 25 to 65 μm) of t% Si, 3 wt% B, balance Ni), and coated to a thickness of 7 mm.
【００５９】また、溶射中に、金属基材１に空気を吹き
付けて、金属基材１の温度を摂氏１６０度にした。この
時のコーティング層の気孔率は、４％であった。次に、
このコーティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１
０８０度で１０分加熱して溶着処理を行なった。この溶
着処理後のコーティング層の気孔率は、２％であった。
また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散層厚
さは、３５μｍであった。During the thermal spraying, air was blown to the metal substrate 1 to bring the temperature of the metal substrate 1 to 160 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 4%. next,
The coated metal substrate 1 is placed in a vacuum furnace at 1 degree Celsius.
Heating was performed at 080 degrees for 10 minutes to perform a welding process. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 2%.
The diffusion layer thickness at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 35 μm.
【００６０】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。The wear-resistant coated member thus obtained was used for hardness measurement and wear resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００６１】その試験結果を、表１に示す。 （実施例３）金属基材１として、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）を用いて、その
表面を溶射前処理として、ブラスト装置でアルミナグリ
ット（＃２４）で、ブラスト圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 で表
面粗さをＲｍａｘ１００μｍにした後に、超高速フレー
ム溶射（ＨＶＯＦ）法の一つであるＪＰ−５０００溶射
で、自溶性合金（１８ｗｔ％Ｃｒ，１２ｗｔ％Ｎｉ，３
ｗｔ％Ｓｉ，４ｗｔ％Ｂ，残部Ｆｅ）の溶射粉末（粒子
径２５〜８０μｍ）を用いて、１０００ｍ／秒の超高速
度で溶射を行ない、５ｍｍの厚さにコーティングした。Table 1 shows the test results. (Example 3) As the metal substrate 1, a length of 50 mm and a width of 80 m
m, carbon steel (S25C) with a thickness of 15 mm, the surface of which is pre-sprayed by using alumina grit (# 24) with a blasting device, a blast pressure of 4 kg / cm 2 , and a surface roughness of Rmax 100 μm. A self-fluxing alloy (18 wt% Cr, 12 wt% Ni, 3) is used in JP-5000 spraying, which is one of the ultra-high-speed flame spraying (HVOF) methods.
Thermal spraying was performed at an ultra-high speed of 1000 m / sec by using a thermal spray powder (wt% Si, 4 wt% B, balance Fe) (particle diameter: 25 to 80 μm), and coated to a thickness of 5 mm.
【００６２】また、溶射中に、金属基材１に空気を吹き
付けて、金属基材１の温度を摂氏１６０度にした。この
時のコーティング層の気孔率は、６％であった。次に、
このコーティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１
０２０度で４０分加熱して溶着処理を行なった。この溶
着処理後のコーティング層の気孔率は、１．５％であっ
た。また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散
層厚さは、５０μｍであった。During the thermal spraying, air was blown to the metal base 1 to bring the temperature of the metal base 1 to 160 ° C. At this time, the porosity of the coating layer was 6%. next,
The coated metal substrate 1 is placed in a vacuum furnace at 1 degree Celsius.
The welding process was performed by heating at 020 degrees for 40 minutes. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 1.5%. The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 50 μm.
【００６３】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。The wear-resistant coated member thus obtained was used for hardness measurement and wear resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００６４】その試験結果を、表１に示す。 （実施例４）金属基材１として、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）を用いて、その
表面を溶射前処理として、ブラスト装置でアルミナグリ
ット（＃６０）で、ブラスト圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 で表
面粗さをＲｍａｘ６０μｍにした後に、超高速フレーム
溶射（ＨＶＯＦ）法の一つであるＪＰ−５０００溶射
で、自溶性合金（１６ｗｔ％Ｃｒ，９ｗｔ％Ｎｉ，４ｗ
ｔ％Ｆｅ，３ｗｔ％Ｓｉ，４ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ）の溶
射粉末（粒子径２５〜６５μｍ）を用いて、１２００ｍ
／秒の超高速度で溶射を行ない、５ｍｍの厚さにコーテ
ィングした。Table 1 shows the test results. (Example 4) As the metal substrate 1, a length of 50 mm and a width of 80 m
m, a carbon steel (S25C) having a thickness of 15 mm, the surface of which is subjected to a pre-spray treatment using an alumina grit (# 60) with a blast device, a blast pressure of 4 kg / cm 2 and a surface roughness of Rmax 60 μm. A self-fluxing alloy (16wt% Cr, 9wt% Ni, 4w) is used in JP-5000 spraying, which is one of the ultra-high-speed flame spraying (HVOF) method.
t% Fe, 3 wt% Si, 4 wt% B, balance Co) using a sprayed powder (particle diameter: 25 to 65 μm).
Spraying was performed at an ultra-high speed of 5 mm / s, and the coating was performed to a thickness of 5 mm.
【００６５】また、溶射中に、金属基材１に空気を吹き
付けて、金属基材１の温度を摂氏１６０度にした。この
時のコーティング層の気孔率は、８％であった。次に、
このコーティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１
１２０度で５分加熱して溶着処理を行なった。この溶着
処理後のコーティング層の気孔率は、１．０％であっ
た。また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散
層厚さは、１５μｍであった。During the thermal spraying, air was blown to the metal substrate 1 to bring the temperature of the metal substrate 1 to 160 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 8%. next,
The coated metal substrate 1 is placed in a vacuum furnace at 1 degree Celsius.
The welding process was performed by heating at 120 degrees for 5 minutes. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 1.0%. The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 15 μm.
【００６６】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。Then, the thus obtained wear-resistant coated member was used for hardness measurement and wear-resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００６７】その試験結果を、表１に示す。 （実施例５）金属基材１として、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）を用いて、その
表面を溶射前処理として、ブラスト装置でアルミナグリ
ット（＃２４）で、ブラスト圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 で表
面粗さをＲｍａｘ１００μｍにした後に、高速フレーム
溶射（ＨＶＯＦ）法の一つであるダイヤモンドジェット
（ＤＪガン）溶射で、自溶性合金（１６ｗｔ％Ｃｒ，１
５ｗｔ％Ｎｉ，４ｗｔ％Ｓｉ，４ｗｔ％Ｂ，残部Ｆｅ）
の溶射粉末（粒子径２５〜５０μｍ）を用いて、８５０
ｍ／秒の高速度で溶射を行ない、５ｍｍの厚さにコーテ
ィングした。Table 1 shows the test results. (Example 5) As the metal substrate 1, a length of 50 mm and a width of 80 m
m, carbon steel (S25C) with a thickness of 15 mm, the surface of which is pre-sprayed by using alumina grit (# 24) with a blasting device, a blast pressure of 4 kg / cm 2 , and a surface roughness of Rmax 100 μm. A self-fluxing alloy (16 wt% Cr, 1) is sprayed by diamond jet (DJ gun), which is one of high-speed flame spraying (HVOF) methods.
5 wt% Ni, 4 wt% Si, 4 wt% B, balance Fe)
850 using thermal spray powder (particle diameter 25-50 μm)
Thermal spraying was performed at a high speed of m / sec, and coating was performed to a thickness of 5 mm.
【００６８】また、溶射中に、金属基材１に空気を吹き
付けて、金属基材１の温度を摂氏１６０度にした。この
時のコーティング層の気孔率は、７％であった。次に、
このコーティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１
１００度で３０分加熱して溶着処理を行なった。この溶
着処理後のコーティング層の気孔率は、１．０％であっ
た。また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散
層厚さは、７５μｍであった。During the thermal spraying, air was blown to the metal base 1 to bring the temperature of the metal base 1 to 160 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 7%. next,
The coated metal substrate 1 is placed in a vacuum furnace at 1 degree Celsius.
The welding process was performed by heating at 100 degrees for 30 minutes. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 1.0%. The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 75 μm.
【００６９】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。The wear-resistant coated member thus obtained was used for hardness measurement and wear resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００７０】その試験結果を、表１に示す。 （比較例１）比較例として、金属基材１として、縦５０
ｍｍ、横８０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）
を用いて、その表面を溶射前処理として、ブラスト装置
でアルミナグリット（＃３０）で、ブラスト圧力を４ｋ
ｇ／ｃｍ2 で表面粗さをＲｍａｘ８０μｍにした後に、
酸素−アセチレンを燃料とするガス溶射法で、自溶性合
金（１６ｗｔ％Ｃｒ，４ｗｔ％Ｆｅ，３ｗｔ％Ｓｉ，３
ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ）の溶射粉末（粒子径２５〜１５０
μｍ）を用いて、１５０ｍ／秒の速度で溶射を行ない、
２．５ｍｍの厚さにコーティングした（２．５ｍｍ厚さ
で一部で剥離した）。Table 1 shows the test results. (Comparative Example 1) As a comparative example, as a metal substrate 1, 50
mm, width 80mm, thickness 15mm carbon steel (S25C)
The surface is pretreated for thermal spraying, and the blast pressure is set to 4 k with alumina grit (# 30) using a blasting apparatus.
After adjusting the surface roughness to Rmax80 μm with g / cm 2 ,
In a gas spraying method using oxygen-acetylene as a fuel, a self-fluxing alloy (16 wt% Cr, 4 wt% Fe, 3 wt% Si, 3
wt% B, balance Ni) sprayed powder (particle size 25 to 150)
μm) and spraying at a speed of 150 m / sec.
It was coated to a thickness of 2.5 mm (partly peeled off at a thickness of 2.5 mm).
【００７１】また、溶射時に、金属基材１を予熱して金
属基材１の温度を摂氏１２０度にした。この時のコーテ
ィング層の気孔率は、１６％であった。次に、このコー
ティングした金属基材１を、酸素−アセチレンを燃料と
するガスフレームで加熱して溶着処理を行なった。この
溶着処理後のコーティング層の気孔率は、８％であっ
た。また、金属基材１とコーティング層との界面の拡散
層厚さは、５μｍであった。Further, at the time of thermal spraying, the metal substrate 1 was preheated so that the temperature of the metal substrate 1 was set to 120 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 16%. Next, the coated metal substrate 1 was heated by a gas flame using oxygen-acetylene as a fuel to perform a welding process. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 8%. The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer was 5 μm.
【００７２】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。The wear-resistant coated member thus obtained was used for hardness measurement and wear resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured.
【００７３】その試験結果を、表１に示す。 （比較例２）比較例として、金属基材１として、縦５０
ｍｍ、横８０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）
を用いて、その表面を溶射前処理として、ブラスト装置
でアルミナグリット（＃２４）で、ブラスト圧力を４ｋ
ｇ／ｃｍ2 で表面粗さをＲｍａｘ１５０μｍにした後
に、酸素−アセチレンを燃料とするガス溶射法で、自溶
性合金（１６ｗｔ％Ｃｒ，４ｗｔ％Ｆｅ，３ｗｔ％Ｓ
ｉ，３ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ）の溶射粉末 （粒子径２５
〜１５０μｍ）を用いて、１５０ｍ／秒の速度で溶射を
行ない、３ｍｍの厚さにコーティングした。Table 1 shows the test results. (Comparative Example 2) As a comparative example, as a metal substrate 1, a vertical 50
mm, width 80mm, thickness 15mm carbon steel (S25C)
The surface is pretreated for thermal spraying, and the blast pressure is set to 4 k with alumina grit (# 24) using a blasting device.
g / cm 2 and a surface roughness of Rmax 150 μm, and then a self-fluxing alloy (16 wt% Cr, 4 wt% Fe, 3 wt% S) was formed by gas spraying using oxygen-acetylene as fuel.
i, 3 wt% B, balance Ni) sprayed powder (particle size 25
〜150 μm) and sprayed at a speed of 150 m / s to coat to a thickness of 3 mm.
【００７４】また、溶射時に、金属基材１を予熱して金
属基材１の温度を摂氏１２０度にした。この時のコーテ
ィング層の気孔率は、１６％であった。次に、このコー
ティングした金属基材１を、真空炉中で摂氏１０８０度
で１０分加熱して溶着処理を行なった。この溶着処理後
のコーティング層の気孔率は、５％であった。また、金
属基材１とコーティング層との界面の拡散層厚さは、４
０μｍであった。At the time of thermal spraying, the metal substrate 1 was preheated to a temperature of 120 degrees Celsius. At this time, the porosity of the coating layer was 16%. Next, the coated metal substrate 1 was heated in a vacuum furnace at 1080 degrees Celsius for 10 minutes to perform a welding process. The porosity of the coating layer after this welding treatment was 5%. The thickness of the diffusion layer at the interface between the metal substrate 1 and the coating layer is 4
It was 0 μm.
【００７５】そして、このようにして得られた耐摩耗コ
ーティング部材を、硬さ測定と耐摩耗特性測定に用い
た。硬さ測定は、ロックウエルＣ（ＨＲＣ）で行なっ
た。また、耐摩耗特性測定は、ピン／ディスク法を用
い、ピン側にＷＣ−Ｃｏ合金、ディスク側に得られた耐
摩耗コーティング部材を用いて、面圧を１０ｋｇ／ｃｍ
2 で、摩擦距離１００００ｍで試験を行ない、摩耗量を
計った。その試験結果を、表１に示すThen, the thus obtained wear-resistant coated member was used for hardness measurement and wear resistance characteristic measurement. The hardness was measured using Rockwell C (HRC). The wear resistance was measured using a pin / disk method, using a WC-Co alloy on the pin side and a wear-resistant coating member obtained on the disk side, and applying a surface pressure of 10 kg / cm.
In 2 , the test was performed at a friction distance of 10,000 m, and the wear amount was measured. The test results are shown in Table 1.
【００７６】[0076]
【表１】 [Table 1]
【００７７】表１に示す測定結果から明らかなように、
本実施の形態の耐摩耗コーティング部品およびその製造
方法は、実施例１乃至実施例５で示すように、比較例
１、比較例２の耐摩耗コーティング部品と比べて、硬さ
が高く、摩耗量が少なく、耐摩耗特性に優れていること
が理解できる。As is clear from the measurement results shown in Table 1,
As shown in Examples 1 to 5, the wear-resistant coated parts of this embodiment and the method of manufacturing the same have higher hardness and higher wear amount than the wear-resistant coated parts of Comparative Examples 1 and 2. It can be understood that there is little and the wear resistance is excellent.
【００７８】以上により、自溶性合金の耐摩耗コーティ
ング層２を１ｍｍ〜１０ｍｍと厚膜に形成することがで
き、しかも耐摩耗コーティング層２の気孔率を３％以下
と極めて少なくすることができ、もって硬さが高く、摩
耗量が少なく、優れた耐摩耗特性を有する耐摩耗コーテ
ィング部品を得ることができる。As described above, the wear-resistant coating layer 2 of the self-fluxing alloy can be formed to be as thick as 1 mm to 10 mm, and the porosity of the wear-resistant coating layer 2 can be extremely reduced to 3% or less. Thus, it is possible to obtain a wear-resistant coated part having a high hardness, a small amount of wear, and excellent wear resistance characteristics.
【００７９】[0079]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、耐摩耗コーティングの効果を十分に得るこ
とができると共に、コーティング中の剥離を生じ難くす
ることができ、しかも真空炉中での加熱による溶着処理
で耐摩耗コーティング層に気孔等の欠陥の極めて少ない
耐摩耗特性に優れた部品を得ることが可能な耐摩耗コー
ティング部品の製造方法が提供できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the effect of the wear-resistant coating can be sufficiently obtained, and the peeling during the coating can be made hard to occur. It is possible to provide a method for producing a wear-resistant coated component capable of obtaining a component excellent in wear-resistant characteristics with extremely few defects such as pores in the wear-resistant coating layer by a welding treatment by heating in the inside.
【００８０】[0080]
【００８１】さらに、請求項２に係る発明によれば、溶
着処理を十分に行なって自溶性合金層に気孔等の欠陥が
残るのを少なくすることができると共に、金属基材と自
溶性合金層との界面に開口部等の欠陥が生じないように
することが可能な耐摩耗コーティング部品の製造方法が
提供できる。Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to reduce defects such as pores in the self-fluxing alloy layer by sufficiently performing the welding process, and to reduce the possibility that the metal substrate and the self-fluxing alloy layer A method for producing a wear-resistant coated part capable of preventing defects such as openings from occurring at the interface with the coating.
【００８２】[0082]
【００８３】また、請求項３に係る発明によれば、金属
基材と自溶性合金層との密着力を大きくすることができ
ると共に、拡散層に開口部等の欠陥が生じないようにす
ることが可能な耐摩耗コーティング部品の製造方法が提
供できる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to increase the adhesion between the metal substrate and the self-fluxing alloy layer, and to prevent defects such as openings in the diffusion layer. And a method of manufacturing a wear-resistant coated part capable of performing the above-described steps.
【００８４】さらに、請求項４に係る発明によれば、粗
面化の効果を大きくして溶射施工中に剥離しないように
することができると共に、金属基材へのダメージを小さ
くすることが可能な耐摩耗コーティング部品の製造方法
が提供できる。Further, according to the invention of claim 4 , it is possible to increase the effect of roughening so as not to peel off during thermal spraying and to reduce damage to the metal base material. A method for producing a wear-resistant coated part can be provided.
【００８５】一方、請求項５に係る発明によれば、金属
基材が酸化しないようにしてコーティング層を剥離し難
くすると共に、金属基材や自溶性合金が酸化しないよう
にして良好な耐摩耗コーティングを得ることが可能な耐
摩耗コーティング部品の製造方法が提供できる。According to the fifth aspect of the present invention, the metal base is not oxidized so that the coating layer is hardly peeled off, and the metal base and the self-fluxing alloy are not oxidized to provide good wear resistance. A method for producing a wear-resistant coated part capable of obtaining a coating can be provided.
【００８６】また、請求項６に係る発明によれば、高速
フレームで加速され易くして、高速度、高衝撃での溶射
施工をして緻密な層を得ることができると共に、高速フ
レーム溶射で溶融され易くして、溶射効率を良くするこ
とが可能な耐摩耗コーティング部品の製造方法が提供で
きる。According to the sixth aspect of the present invention, a high-speed flame can be easily accelerated, and a high-speed, high-impact thermal spraying can be performed to obtain a dense layer. A method for producing a wear-resistant coated part that can be easily melted and that can improve the thermal spraying efficiency can be provided.
【００８７】さらに、請求項７に係る発明によれば、真
空炉中で自溶性合金の融点温度以上で加熱による溶着処
理を行なう際に、溶融による緻密化と共に、Ｂ化合物や
Ｓｉ化合物を析出させて、耐摩耗特性に必要な高い硬さ
を得ることが可能な耐摩耗コーティング部品の製造方法
が提供できる。[0087] Furthermore, according to the invention according to claim 7, when performing the welding process by heating at a melting point temperature higher than the self-fluxing alloy in a vacuum furnace, with densification by melting, to precipitate a B compound and Si compound Thus, it is possible to provide a method for producing a wear-resistant coated part capable of obtaining a high hardness required for wear-resistant characteristics.
【００８８】[0088]
【図１】耐摩耗コーティング部品を軸シャフトに適用し
た場合の一例を示す概要図。FIG. 1 is a schematic view showing an example in which a wear-resistant coating component is applied to a shaft.
【図２】耐摩耗コーティング部品を軸受に適用した場合
の一例を示す概要図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a case where a wear-resistant coated part is applied to a bearing.
【図３】耐摩耗コーティング部品をバルブに適用した場
合の一例を示す概要図。FIG. 3 is a schematic view showing an example in which a wear-resistant coating component is applied to a valve.
１…金属基材、 ２…耐摩耗コーティング層、 ３…金属基材、 ４…耐摩耗コーティング層、 ５…バルブ本体、 ６…金属基材、 ７…金属基材、 ８…耐摩耗コーティング層、 ９…耐摩耗コーティング層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal base material, 2 ... Wear-resistant coating layer, 3 ... Metal base material, 4 ... Wear-resistant coating layer, 5 ... Valve body, 6 ... Metal base material, 7 ... Metal base material, 8 ... Wear-resistant coating layer, 9: wear-resistant coating layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 康雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平８−13119（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 4/06 - 4/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuo Morishima 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Yokohama Office (56) References JP-A-8-13119 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) C23C 4/06-4/08
Claims (7)
摩耗コーティング層を有する耐摩耗コーティング部品の
製造方法において、 金属基材の表面に、自溶性合金溶射粉末を高速フレーム
溶射法または超高速フレーム溶射法を用いて３５０ｍ／
秒〜１５００ｍ／秒の高速度で溶射して、自溶性合金層
を１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さでかつ気孔率が１０％以下に
緻密にコーティングするコーティング工程と、 前記自溶性合金層がコーティングされた金属基材に対
し、真空炉中で自溶性合金の融点温度以上で加熱による
溶着処理を行ない、前記自溶性合金のコーティング層の
気孔率を３％以下に形成する溶着処理工程と、 により作製するようにしたことを特徴とする耐摩耗コー
ティング部品の製造方法。1. A method for producing a wear-resistant coated part having a wear-resistant coating layer made of a self-fluxing alloy on the surface of a metal substrate, comprising: 350m / using high-speed flame spraying
A coating process in which the self-fluxing alloy layer is densely sprayed to a thickness of 1 mm to 10 mm and a porosity of 10% or less by spraying at a high speed of 1 to 1500 m / sec; and the self-fluxing alloy layer is coated. Performing a welding process on the metal substrate by heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the self-fluxing alloy in a vacuum furnace, and forming a porosity of the coating layer of the self-fluxing alloy to 3% or less. A method for producing a wear-resistant coated part, characterized in that:
グ部品の製造方法において、 前記溶着処理工程において、自溶性合金層がコーティン
グされた金属基材を、真空炉中で摂氏９５０度〜１２０
０度で１分〜６０分間加熱保持するようにしたことを特
徴とする耐摩耗コーティング部品の製造方法。2. The method for manufacturing a wear-resistant coated part according to claim 1, wherein, in the welding step, the metal substrate coated with the self-fluxing alloy layer is heated to 950 to 120 degrees Celsius in a vacuum furnace.
A method for producing a wear-resistant coated part, wherein the part is heated and held at 0 degree for 1 minute to 60 minutes.
摩耗コーティング部品の製造方法において、 前記溶着処理工程において、金属基材と自溶性合金層と
の界面に、拡散層を２μｍ〜２００μｍの厚さに形成す
るようにしたことを特徴とする耐摩耗コーティング部品
の製造方法。3. The method for producing a wear-resistant coated part according to claim 1, wherein, in the welding treatment step, a diffusion layer is provided at an interface between the metal substrate and the self-fluxing alloy layer in a range of 2 μm to 200 μm. A method for producing a wear-resistant coated part, characterized in that the part is formed to have a thickness of 1 mm.
項に記載の耐摩耗コーティング部品の製造方法におい
て、 前記溶着処理工程において、金属基材の表面に自溶性合
金溶射粉末を高速フレーム溶射法または超高速フレーム
溶射法を用いて溶射施工する前に、金属基材の表面をブ
ラスト処理によってＲａが５μｍ〜２０μｍ、またはＲ
ｍａｘが３０μｍ〜１５０μｍの表面粗さにするように
したことを特徴とする耐摩耗コーティング部品の製造方
法。4. The method according to claim 1, wherein
In the manufacturing method of the wear-resistant coating parts according to the paragraph, in the welding treatment step, before spraying the self-fluxing alloy spray powder on the surface of the metal substrate using high-speed flame spraying or ultra-high-speed flame spraying, Ra is 5 μm to 20 μm by blasting the surface of the metal base, or R
A method for producing a wear-resistant coated part, wherein the surface has a max of 30 μm to 150 μm.
項に記載の耐摩耗コーティング部品の製造方法におい
て、 前記溶着処理工程において、高速フレーム溶射法または
超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合金をコーティン
グ施工する時に、金属基材に、空気、または窒素ガス、
へリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを吹付け
て、金属基材の温度を摂氏２００度以下に冷却しながら
自溶性合金を溶射コーティングするようにしたことを特
徴とする耐摩耗コーティング部品の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein
In the method for producing a wear-resistant coated part according to the paragraph, In the welding treatment step, when coating the self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or ultra-high-speed flame spraying method, when the metal substrate, air, or nitrogen gas,
Manufacture of wear-resistant coated parts characterized by spraying an inert gas such as helium gas, argon gas or the like, and spray-coating a self-fluxing alloy while cooling the temperature of the metal base material to 200 degrees Celsius or less. Method.
項に記載の耐摩耗コーティング部品の製造方法におい
て、 前記溶着処理工程において、高速フレーム溶射法または
超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合金をコーティン
グ施工する際に、自溶性合金溶射粉末として、その粒子
径が１０μｍ〜１００μｍの径のものを用いるようにし
たことを特徴とする耐摩耗コーティング部品の製造方
法。6. The method according to claim 1, wherein
In the method for producing a wear-resistant coated part according to the paragraph, in the welding process, when coating and coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or ultra-high-speed flame spraying method, as a self-fluxing alloy spray powder, A method for producing a wear-resistant coated part, wherein a particle having a particle diameter of 10 μm to 100 μm is used.
項に記載の耐摩耗コーティング部品の製造方法におい
て、 前記溶着処理工程において、高速フレーム溶射法または
超高速フレーム溶射法を用いて自溶性合金をコーティン
グ施工する際に、自溶性合金として、１０〜２０ｗｔ％
Ｃｒ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜
６ｗｔ％Ｂ，残部Ｎｉ等のＮｉ基自溶性合金、１０〜２
０ｗｔ％Ｃｒ，１０〜２０ｗｔ％Ｎｉ，２〜８ｗｔ％Ｓ
ｉ，０．５〜６ｗｔ％Ｂ，残部Ｆｅ等のＦｅ基自溶性合
金、または１０〜２０ｗｔ％Ｃｒ，５〜２０ｗｔ％Ｎ
ｉ，３〜６ｗｔ％Ｆｅ，２〜８ｗｔ％Ｓｉ，０．５〜６
ｗｔ％Ｂ，残部Ｃｏ等のＣｏ基自溶性合金を用いるよう
にしたことを特徴とする耐摩耗コーティング部品の製造
方法。7. The method according to claim 1, wherein
In the method for producing a wear-resistant coated part according to the paragraph, in the welding treatment step, when coating a self-fluxing alloy using a high-speed flame spraying method or an ultra-high-speed flame spraying method, 10 to 20 wt. %
Cr, 3 to 6 wt% Fe, 2 to 8 wt% Si, 0.5 to
Ni-based self-fluxing alloy such as 6 wt% B, balance Ni, 10-2
0 wt% Cr, 10-20 wt% Ni, 2-8 wt% S
i, 0.5 to 6 wt% B, the balance being Fe-based self-fluxing alloy such as Fe, or 10 to 20 wt% Cr, 5 to 20 wt% N
i, 3 to 6 wt% Fe, 2 to 8 wt% Si, 0.5 to 6
A method for producing a wear-resistant coated part, wherein a Co-based self-fluxing alloy such as wt% B and the balance Co is used.
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| JP9001427A JP3029405B2 (en) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | Manufacturing method of wear-resistant coated parts |
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