JPH06136507A - Ti −Al 系金属間化合物の表面処理方法 - Google Patents
Ti −Al 系金属間化合物の表面処理方法Info
- Publication number
- JPH06136507A JPH06136507A JP30809192A JP30809192A JPH06136507A JP H06136507 A JPH06136507 A JP H06136507A JP 30809192 A JP30809192 A JP 30809192A JP 30809192 A JP30809192 A JP 30809192A JP H06136507 A JPH06136507 A JP H06136507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intermetallic compound
- nitriding
- based intermetallic
- treatment
- surface treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的はTi-Al 系金属間化合物の耐摩
耗性を向上させることにある。 【構成】Ti-Al 系金属間化合物の表面を浸炭もしくは
窒化処理によって硬化させる。この際例えばアルカリ処
理によってTi-Al 系金属間化合物の表面付近のTi を
濃化させてから浸炭もしくは窒化処理を行なうことが望
ましい。
耗性を向上させることにある。 【構成】Ti-Al 系金属間化合物の表面を浸炭もしくは
窒化処理によって硬化させる。この際例えばアルカリ処
理によってTi-Al 系金属間化合物の表面付近のTi を
濃化させてから浸炭もしくは窒化処理を行なうことが望
ましい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はTi-Al 系金属間化合物
の表面を処理して硬化させる方法に関するものである。
の表面を処理して硬化させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Ti 系材料は軽量で比強度が高く、特に
Ti-Al 系金属間化合物は高温での強度が高く、例えば
内燃機関用のカムやバルブ等の高温での往復部品や回転
部品等の材料として極めて適するものであると言われて
いる。
Ti-Al 系金属間化合物は高温での強度が高く、例えば
内燃機関用のカムやバルブ等の高温での往復部品や回転
部品等の材料として極めて適するものであると言われて
いる。
【0003】しかしながら上記Ti-Al 系金属間化合物
はブレーキ部品等にみるように高速摺動等の過酷な条件
下における耐摩耗性が充分でないと言う欠点がある。上
記Ti-Al 系金属間化合物の欠点を改良するための手段
として、従来プラズマアーク溶射によってTi-Al 系金
属間化合物の表面にTi Cを分散した硬化層を形成させ
て耐摩耗性を付与する方法が提案されている(例えば特
開平3−211624号、特開平3−231709
号)。
はブレーキ部品等にみるように高速摺動等の過酷な条件
下における耐摩耗性が充分でないと言う欠点がある。上
記Ti-Al 系金属間化合物の欠点を改良するための手段
として、従来プラズマアーク溶射によってTi-Al 系金
属間化合物の表面にTi Cを分散した硬化層を形成させ
て耐摩耗性を付与する方法が提案されている(例えば特
開平3−211624号、特開平3−231709
号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の改良手段にあっては、Ti-Al 系金属間化合物の表
面を比較的狭い範囲で処理するには有効であるが、広い
範囲にわたって耐摩耗性を付与するにはコストが高くな
る。またTi-Al 系金属間化合物を上記処理した後に機
械部品等に使用するためには、Ti-Al 系金属間化合物
表面に形成されたTi C分散硬化層の凹凸を切削、研磨
等の最終加工によって除去しなければならないと言う手
間がかゝる。更に上記従来の改良手段ではTi C分散硬
化層は深くなり、Ti-Al 系金属間化合物の極く表層の
みを硬化させることは困難である。
来の改良手段にあっては、Ti-Al 系金属間化合物の表
面を比較的狭い範囲で処理するには有効であるが、広い
範囲にわたって耐摩耗性を付与するにはコストが高くな
る。またTi-Al 系金属間化合物を上記処理した後に機
械部品等に使用するためには、Ti-Al 系金属間化合物
表面に形成されたTi C分散硬化層の凹凸を切削、研磨
等の最終加工によって除去しなければならないと言う手
間がかゝる。更に上記従来の改良手段ではTi C分散硬
化層は深くなり、Ti-Al 系金属間化合物の極く表層の
みを硬化させることは困難である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、Ti-Al 系金属間化合物
の表面を浸炭もしくは窒化によって硬化させるTi-Al
系金属間化合物の表面処理方法を提供し、更にTi-Al
系金属間化合物の表面付近にTi を濃化させた後、該表
面を浸炭もしくは窒化によって硬化させるTi-Al 系金
属間化合物の表面処理方法およびTi-Al 系金属間化合
物の表面に強アルカリを接触せしめることによって該表
面付近のTi を濃化させた後浸炭もしくは窒化によって
硬化させるTi-Al 系金属間化合物の表面処理方法を提
供するものである。
を解決するための手段として、Ti-Al 系金属間化合物
の表面を浸炭もしくは窒化によって硬化させるTi-Al
系金属間化合物の表面処理方法を提供し、更にTi-Al
系金属間化合物の表面付近にTi を濃化させた後、該表
面を浸炭もしくは窒化によって硬化させるTi-Al 系金
属間化合物の表面処理方法およびTi-Al 系金属間化合
物の表面に強アルカリを接触せしめることによって該表
面付近のTi を濃化させた後浸炭もしくは窒化によって
硬化させるTi-Al 系金属間化合物の表面処理方法を提
供するものである。
【0006】本発明を以下に詳細に説明すれば、本発明
に用いられるTi-Al 系金属間化合物とは、Ti Al,T
i3Al,もしくはTi Al-Ti3Al 等であり、若干のβ
相、Ti Al3相等が生成していても差支えなく、上記T
i-Al 系金属間化合物を部品とするには通常、恒温鍛造
法、鋳造法、粉末冶金法等どのような公知の方法が適用
されてもよい。上記Ti-Al 系金属間化合物は上記のよ
うにしてバルブ、ブレーキ用品等の部品とされ、該部品
の表面を浸炭もしくは窒化によって硬化させる。
に用いられるTi-Al 系金属間化合物とは、Ti Al,T
i3Al,もしくはTi Al-Ti3Al 等であり、若干のβ
相、Ti Al3相等が生成していても差支えなく、上記T
i-Al 系金属間化合物を部品とするには通常、恒温鍛造
法、鋳造法、粉末冶金法等どのような公知の方法が適用
されてもよい。上記Ti-Al 系金属間化合物は上記のよ
うにしてバルブ、ブレーキ用品等の部品とされ、該部品
の表面を浸炭もしくは窒化によって硬化させる。
【0007】上記浸炭あるいは窒化にはどのような公知
の方法が適用されてもよいが、望ましい方法としてはメ
タンガス、エチレンガス、プロパンガス、一酸化炭素等
の炭素化合物のガス、またはアンモニア等の窒素化合物
のガスのプラズマ処理による方法がある。
の方法が適用されてもよいが、望ましい方法としてはメ
タンガス、エチレンガス、プロパンガス、一酸化炭素等
の炭素化合物のガス、またはアンモニア等の窒素化合物
のガスのプラズマ処理による方法がある。
【0008】上記浸炭あるいは窒化処理の前に上記Ti-
Al 系金属間化合物の部品の表面付近にTi を濃化させ
ておくことが望ましい。該部品の表面付近にTi を濃化
させるには、例えば浸漬、スプレー等の手段によってカ
セイソーダ、カセイカリ等の強アルカリの水溶液を該部
品表面に接触せしめ、該部品表面付近のAl を該強アル
カリ水溶液に溶出させる。
Al 系金属間化合物の部品の表面付近にTi を濃化させ
ておくことが望ましい。該部品の表面付近にTi を濃化
させるには、例えば浸漬、スプレー等の手段によってカ
セイソーダ、カセイカリ等の強アルカリの水溶液を該部
品表面に接触せしめ、該部品表面付近のAl を該強アル
カリ水溶液に溶出させる。
【0009】
【作用】本発明ではTi-Al 系金属間化合物の表面を浸
炭もしくは窒化してTi の炭化物もくしは窒化物を形成
させ、硬度を高め耐摩耗性を向上させる。このような浸
炭処理あるいは窒化処理によれば、Ti-Al 系金属間化
合物表面を広い範囲にわたって処理することが容易に出
来る。Ti-Al 系金属間化合物表面付近にTi を濃化さ
せておけば、炭化物あるいは窒化物が形成された後のマ
トリックス組成がAl リッチとならず、Ti3Al および
/またはTi Al から構成されるので、割れ感受性を下
げることが出来る。
炭もしくは窒化してTi の炭化物もくしは窒化物を形成
させ、硬度を高め耐摩耗性を向上させる。このような浸
炭処理あるいは窒化処理によれば、Ti-Al 系金属間化
合物表面を広い範囲にわたって処理することが容易に出
来る。Ti-Al 系金属間化合物表面付近にTi を濃化さ
せておけば、炭化物あるいは窒化物が形成された後のマ
トリックス組成がAl リッチとならず、Ti3Al および
/またはTi Al から構成されるので、割れ感受性を下
げることが出来る。
【0010】
〔実施例1〕33.5重量%のAl を含有するTi-Al
系金属間化合物をプラズマスカル溶解によって8Kgのイ
ンゴットに鋳造した。該インゴットから直径8mm,長さ
25mmのピン状の素材を切出した。上記素材についてプ
ラズマ浸炭処理およびプラズマ窒化処理を行なった。プ
ラズマ浸炭処理については1.5Torr 圧のAr-プロパ
ンガス混合ガス中900℃,3時間処理し、プラズマ窒
化処理については1.0Torr 圧のアンモニア分解ガス
中550℃,3時間処理した。このようにして各素材に
は表面から10〜100μm厚で浸炭処理または窒化処
理による硬化層が形成される。
系金属間化合物をプラズマスカル溶解によって8Kgのイ
ンゴットに鋳造した。該インゴットから直径8mm,長さ
25mmのピン状の素材を切出した。上記素材についてプ
ラズマ浸炭処理およびプラズマ窒化処理を行なった。プ
ラズマ浸炭処理については1.5Torr 圧のAr-プロパ
ンガス混合ガス中900℃,3時間処理し、プラズマ窒
化処理については1.0Torr 圧のアンモニア分解ガス
中550℃,3時間処理した。このようにして各素材に
は表面から10〜100μm厚で浸炭処理または窒化処
理による硬化層が形成される。
【0011】上記処理を行なったピンについて摩擦摩耗
試験を行なった。即ち常温にてSUJ2(HRC61)
を材料として直径55mm、厚さ5mmのディスクを周速
7.5m/分で回転させ、該ディスクの表面へ潤滑油を
使用することなく乾式で上記処理したピンの先端を荷重
10Kgf で押付け、3Kmの距離分ピンとディスクとを擦
過せしめた後、ピンとディスクとの減量を測定する。そ
の結果を表1に示す。
試験を行なった。即ち常温にてSUJ2(HRC61)
を材料として直径55mm、厚さ5mmのディスクを周速
7.5m/分で回転させ、該ディスクの表面へ潤滑油を
使用することなく乾式で上記処理したピンの先端を荷重
10Kgf で押付け、3Kmの距離分ピンとディスクとを擦
過せしめた後、ピンとディスクとの減量を測定する。そ
の結果を表1に示す。
【表1】
【0012】表1によれば、本発明の浸炭処理品および
窒化処理品は未処理品に比して摩耗量がはるかに少ない
ことが明らかである。
窒化処理品は未処理品に比して摩耗量がはるかに少ない
ことが明らかである。
【0013】〔実施例2〕実施例1で使用したピン状の
素材を0.5Nのカセイソーダ水溶液に10分間浸漬し
た後水洗し、実施例1と同様な浸炭処理および窒化処理
を行なう。このようにして得られたピンについて実施例
1と同様な摩擦摩耗試験を行なった。その結果は表2に
示される。
素材を0.5Nのカセイソーダ水溶液に10分間浸漬し
た後水洗し、実施例1と同様な浸炭処理および窒化処理
を行なう。このようにして得られたピンについて実施例
1と同様な摩擦摩耗試験を行なった。その結果は表2に
示される。
【表2】
【0014】表2によれば、アルカリ処理を行なった本
実施例のピンは、表1に示すアルカリ処理を行なわない
処理品よりも摩耗量が少なくなる。
実施例のピンは、表1に示すアルカリ処理を行なわない
処理品よりも摩耗量が少なくなる。
【0015】〔実施例3〕33.5重量%のAl を含有
するTi-Al 系金属間化合物により軸径7mm,傘径30
mm,全長約100mmのバルブを作製し、該バルブから直
径6.5mm,長さ45mmの素材を切出した。上記素材に
ついて、1.0Torr 圧のAr-プロパンガス−H2 混合
ガス中850℃,3時間のプラズマ浸炭処理行なった。
上記処理品について、ファビリー型摩耗試験機により、
荷重200Kg,摩擦速度0.1m/秒,試験距離61.
3m,潤滑油を使用しない乾式条件において摩耗試験を
行なった。結果を表3に示す。
するTi-Al 系金属間化合物により軸径7mm,傘径30
mm,全長約100mmのバルブを作製し、該バルブから直
径6.5mm,長さ45mmの素材を切出した。上記素材に
ついて、1.0Torr 圧のAr-プロパンガス−H2 混合
ガス中850℃,3時間のプラズマ浸炭処理行なった。
上記処理品について、ファビリー型摩耗試験機により、
荷重200Kg,摩擦速度0.1m/秒,試験距離61.
3m,潤滑油を使用しない乾式条件において摩耗試験を
行なった。結果を表3に示す。
【表3】
【0016】表3によれば、浸炭処理品の摩耗量は未処
理品に比してはるかに少ないことが明らかである。
理品に比してはるかに少ないことが明らかである。
【0017】
【発明の効果】したがって本発明においては高温での強
度が高いTi-Al 系金属間化合物の耐摩耗性を格段に向
上させることが出来、本発明は内燃機関用のカムやバル
ブ、ブレーキ用部品等に適用して極めて有用である。な
お本発明の処理は上記品の一部にのみ施されてもよく、
例えばバルブについて言えば本発明の処理はバルブ全
体、あるいは軸部、軸端、傘部の少なくとも1個所以上
に施されてもよい。
度が高いTi-Al 系金属間化合物の耐摩耗性を格段に向
上させることが出来、本発明は内燃機関用のカムやバル
ブ、ブレーキ用部品等に適用して極めて有用である。な
お本発明の処理は上記品の一部にのみ施されてもよく、
例えばバルブについて言えば本発明の処理はバルブ全
体、あるいは軸部、軸端、傘部の少なくとも1個所以上
に施されてもよい。
Claims (3)
- 【請求項1】Ti-Al 系金属間化合物の表面を浸炭もし
くは窒化によって硬化させることを特徴とするTi-Al
系金属間化合物の表面処理方法 - 【請求項2】Ti-Al 系金属間化合物の表面付近にTi
を濃化させた後、該表面を浸炭もしくは窒化によって硬
化させることを特徴とするTi-Al 系金属間化合物の表
面処理方法 - 【請求項3】Ti-Al 系金属間化合物の表面に強アルカ
リを接触せしめることによって該表面付近のTi を濃化
させた後、該表面を浸炭もしくは窒化によって硬化させ
ることを特徴とするTi-Al 系金属間化合物の表面処理
方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30809192A JP3149577B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | Ti−Al系金属間化合物の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30809192A JP3149577B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | Ti−Al系金属間化合物の表面処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06136507A true JPH06136507A (ja) | 1994-05-17 |
JP3149577B2 JP3149577B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17976762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30809192A Expired - Fee Related JP3149577B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | Ti−Al系金属間化合物の表面処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3149577B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08260127A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-08 | Tanaka:Kk | ねじ部品 |
JP2002061717A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Enuma Chain Seisakusho:Kk | 腐食性雰囲気用チェーン |
JP2007009329A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | General Electric Co <Ge> | フレッチングを最小限に抑えるためのチタン処理方法 |
JP2015503674A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-02-02 | 成都易態科技有限公司 | 金属多孔材料の孔径調節方法および金属多孔材料の孔構造 |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP30809192A patent/JP3149577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08260127A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-08 | Tanaka:Kk | ねじ部品 |
JP2002061717A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Enuma Chain Seisakusho:Kk | 腐食性雰囲気用チェーン |
JP2007009329A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | General Electric Co <Ge> | フレッチングを最小限に抑えるためのチタン処理方法 |
JP2015503674A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-02-02 | 成都易態科技有限公司 | 金属多孔材料の孔径調節方法および金属多孔材料の孔構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3149577B2 (ja) | 2001-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Effect of nitrided-layer microstructure control on wear behavior of AISI H13 hot work die steel | |
EP2703516B1 (en) | Manufacturing method of cast-iron vehicular disc brake rotor | |
Kayali et al. | Adhesion and wear properties of boro-tempered ductile iron | |
US3282746A (en) | Method of hardening wear surfaces and product | |
JP3961390B2 (ja) | 耐摩耗性にすぐれた表面炭窒化ステンレス鋼部品およびその製造方法 | |
JP2000514507A (ja) | チタン又はチタン合金製品の表面酸化 | |
CN1283759A (zh) | 钛合金提升阀及其表面处理 | |
JPH06136507A (ja) | Ti −Al 系金属間化合物の表面処理方法 | |
EP0077703B1 (fr) | Revêtement à base de chrome pour acier résistant à l'usure et procédé de préparation | |
RU2679318C1 (ru) | Способ диффузионного насыщения изделий из аустенитных сталей | |
CN1570192A (zh) | 气门精锻模的表面改性处理加工方法 | |
JP3018804B2 (ja) | チタン系合金部材の表面処理法 | |
JPH0649924B2 (ja) | チタン及びチタン合金からなる部材に窒化物層を施す方法 | |
JPH03172504A (ja) | 内燃機関の動弁機構用バルブリフタ | |
JPH09235651A (ja) | 耐磨耗性材料及び耐磨耗性機械部品 | |
JPH11343565A (ja) | 表面に硬化層を有するTi基合金材料およびその製造方法 | |
JPH0286907A (ja) | 耐ピッチング疲労摩耗性に優れた摺動部材 | |
JPS60165369A (ja) | セミオ−トマチツクトランスミツシヨン用のプラネタリリングギヤ | |
JPS6217162A (ja) | 摺接部材 | |
JP2637500B2 (ja) | 摺動部材 | |
JPH03249313A (ja) | 内燃機関用吸排気弁 | |
JP2000328183A (ja) | 鉄合金部品 | |
JPS6217164A (ja) | 摺接部材 | |
JPS61231158A (ja) | 多層処理耐摩用治工具 | |
JPH0649928B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた摺接部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090119 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |