JPH0778242B2 - 耐摩耗性複合金属部材の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性複合金属部材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0778242B2 JPH0778242B2 JP5023097A JP2309793A JPH0778242B2 JP H0778242 B2 JPH0778242 B2 JP H0778242B2 JP 5023097 A JP5023097 A JP 5023097A JP 2309793 A JP2309793 A JP 2309793A JP H0778242 B2 JPH0778242 B2 JP H0778242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear
- base material
- powder
- self
- metal member
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
- B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4981—Utilizing transitory attached element or associated separate material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種産業機械や建設
機械等の摩耗箇所の保護材あるいは補修用部材として用
いられる耐摩耗性複合金属部材の製造方法に関する。
機械等の摩耗箇所の保護材あるいは補修用部材として用
いられる耐摩耗性複合金属部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】摩耗箇所の保護材あるいは補修用部材と
して、鋼材からなる母材の表面に耐摩耗性金属を盛金し
た耐摩耗性複合金属部材が従来から用いられている。こ
の種の耐摩耗性複合金属部材を製造するには、従来、例
えば特公昭５９−３１４３０号公報や特開昭６３−１６
５０７４号公報に示されているように、オープンアーク
溶接あるいはサブマージアーク溶接等により母材表面に
耐摩耗性金属を肉盛溶接する方法が一般的である。
して、鋼材からなる母材の表面に耐摩耗性金属を盛金し
た耐摩耗性複合金属部材が従来から用いられている。こ
の種の耐摩耗性複合金属部材を製造するには、従来、例
えば特公昭５９−３１４３０号公報や特開昭６３−１６
５０７４号公報に示されているように、オープンアーク
溶接あるいはサブマージアーク溶接等により母材表面に
耐摩耗性金属を肉盛溶接する方法が一般的である。
【０００３】あるいは、自溶金属を母材表面に溶射し、
溶射後その皮膜をバーナーで加熱して溶着させる、いわ
ゆる溶射溶着による肉盛溶射も用いられている。
溶射後その皮膜をバーナーで加熱して溶着させる、いわ
ゆる溶射溶着による肉盛溶射も用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アーク
溶接による前者の方法では、きしゃく率（母材への肉盛
金属の溶け込み）が大きく、肉盛した耐摩耗性金属の本
来の成分，硬度を得ることができない。従って、十分な
硬度を得るためには何層かの厚盛が必要であり、複数回
の溶接工程が必要となるため作業効率が悪いという欠点
があるとともに、母材の近くになると硬度が低下すると
いう欠点があった。また、母材の肉厚が十分に必要であ
り、耐摩耗性金属層の厚さに比して複合金属部材全体の
厚さが過度に厚くなり、重量増を招くという不具合もあ
る。
溶接による前者の方法では、きしゃく率（母材への肉盛
金属の溶け込み）が大きく、肉盛した耐摩耗性金属の本
来の成分，硬度を得ることができない。従って、十分な
硬度を得るためには何層かの厚盛が必要であり、複数回
の溶接工程が必要となるため作業効率が悪いという欠点
があるとともに、母材の近くになると硬度が低下すると
いう欠点があった。また、母材の肉厚が十分に必要であ
り、耐摩耗性金属層の厚さに比して複合金属部材全体の
厚さが過度に厚くなり、重量増を招くという不具合もあ
る。
【０００５】また、溶射溶着による後者の方法では、硬
度の高い合金を厚く溶射すると、冷却時に合金層が割れ
やすい。従って、長期間の使用に耐え得るような十分な
厚さの耐摩耗性金属層を形成することは困難であった。
しかも、溶射時に母材に付着せずに散乱してしまう合金
粉末も多く発生し、耐摩耗性金属のロスが大きいという
欠点もある。
度の高い合金を厚く溶射すると、冷却時に合金層が割れ
やすい。従って、長期間の使用に耐え得るような十分な
厚さの耐摩耗性金属層を形成することは困難であった。
しかも、溶射時に母材に付着せずに散乱してしまう合金
粉末も多く発生し、耐摩耗性金属のロスが大きいという
欠点もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る耐摩耗性
複合金属部材の製造方法は、炭素鋼あるいはステンレス
鋼からなる母材の表面を予めブラスト処理するととも
に、その外周縁に所定の高さのフレームを固定し、この
母材表面に、耐摩耗性を有する自溶合金の粉末を載置
し、かつ余分な粉末を上記フレームの高さに沿って除去
することにより粉末層を上記フレームと同一の厚さに整
えた後に、加熱炉内に搬入して加熱し、母材表面に溶着
させ、その後、フレーム部分を切断することを特徴とし
ている。
複合金属部材の製造方法は、炭素鋼あるいはステンレス
鋼からなる母材の表面を予めブラスト処理するととも
に、その外周縁に所定の高さのフレームを固定し、この
母材表面に、耐摩耗性を有する自溶合金の粉末を載置
し、かつ余分な粉末を上記フレームの高さに沿って除去
することにより粉末層を上記フレームと同一の厚さに整
えた後に、加熱炉内に搬入して加熱し、母材表面に溶着
させ、その後、フレーム部分を切断することを特徴とし
ている。
【０００７】また請求項２の発明では、ブラスト処理し
た母材表面に、耐摩耗性を有する自溶合金の粉末と適宜
な粘度の水ガラスとを混練したものを所定の厚さに塗布
した後に、加熱炉内に搬入して加熱するようにした。
た母材表面に、耐摩耗性を有する自溶合金の粉末と適宜
な粘度の水ガラスとを混練したものを所定の厚さに塗布
した後に、加熱炉内に搬入して加熱するようにした。
【０００８】また請求項３の発明では、上記自溶合金粉
末として、セラミックス粒子を含むものを用いるように
した。
末として、セラミックス粒子を含むものを用いるように
した。
【０００９】さらに請求項４の発明では、加熱炉内での
加熱を炭酸ガス雰囲気下で行うようにした。
加熱を炭酸ガス雰囲気下で行うようにした。
【００１０】
【作用】母材表面に載置された自溶合金粉末層あるいは
水ガラスと混練された自溶合金粉末は、加熱炉内で加熱
することにより溶融し、母材表面に溶着する。つまり、
母材表面に堅固に結合した密な耐摩耗性合金層が得られ
る。また、母材金属への耐摩耗性金属の溶け込みが少な
く、自溶合金本来の成分，硬度が得られる。尚、水ガラ
スと混練したものを用いた場合には、ガラス成分が表面
に残るが、これは容易に剥離除去できる。
水ガラスと混練された自溶合金粉末は、加熱炉内で加熱
することにより溶融し、母材表面に溶着する。つまり、
母材表面に堅固に結合した密な耐摩耗性合金層が得られ
る。また、母材金属への耐摩耗性金属の溶け込みが少な
く、自溶合金本来の成分，硬度が得られる。尚、水ガラ
スと混練したものを用いた場合には、ガラス成分が表面
に残るが、これは容易に剥離除去できる。
【００１１】また、溶射と異なり、自溶合金粉末にセラ
ミックス粒子を含ませることが可能であり、これにより
耐摩耗性が一層向上する。
ミックス粒子を含ませることが可能であり、これにより
耐摩耗性が一層向上する。
【００１２】一方、自溶合金を例えば真空炉内で高温に
加熱すると、炭素成分が失われて硬度が低下するが、請
求項４のように炭酸ガス雰囲気下で加熱を行えば、酸化
防止と同時に炭素成分の減少による硬度低下が回避され
る。
加熱すると、炭素成分が失われて硬度が低下するが、請
求項４のように炭酸ガス雰囲気下で加熱を行えば、酸化
防止と同時に炭素成分の減少による硬度低下が回避され
る。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１４】図１は、この発明の実施に用いられる製造
装置を示している。この装置は、ワークＷとして板状の
耐摩耗性複合金属部材Ｗを連続的に製造するようにした
装置の例であって、材料投入部１と、加熱部２と、製品
排出部３とから大略構成されている。
装置を示している。この装置は、ワークＷとして板状の
耐摩耗性複合金属部材Ｗを連続的に製造するようにした
装置の例であって、材料投入部１と、加熱部２と、製品
排出部３とから大略構成されている。
【００１５】材料投入部１は、基台４の上面に一連のロ
ーラコンベア５を備えており、平坦な板状の母材鋼板６
を順次加熱部２へ搬入するようになっているとともに、
母材鋼板６の上に自溶合金の粉末７を供給するホッパ８
が設けられており、かつこれより下流側に、粉末７を一
定の厚さに整える切り出し板９が配置されている。ま
た、この切り出し板９により除去された余分な粉末７を
回収するために、下方に受け皿１０が配置されている。
ーラコンベア５を備えており、平坦な板状の母材鋼板６
を順次加熱部２へ搬入するようになっているとともに、
母材鋼板６の上に自溶合金の粉末７を供給するホッパ８
が設けられており、かつこれより下流側に、粉末７を一
定の厚さに整える切り出し板９が配置されている。ま
た、この切り出し板９により除去された余分な粉末７を
回収するために、下方に受け皿１０が配置されている。
【００１６】ここで、ワークＷとなる母材鋼板６は、炭
素鋼あるいはステンレス鋼からなり、その寸法は、例え
ば、幅１００〜４００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ程度であ
り、かつ板厚は４〜９ｍｍ程度のものが用いられる。ま
た、その表面が予めブラスト処理により粗面化されてい
るとともに、図２に示すように、粉末７がこぼれないよ
うに金属棒からなるフレーム１１が外周縁に沿ってスポ
ット溶接により固定されている。尚、切り出し板９によ
り一定とする粉末７の厚さは、例えば３〜６ｍｍ程度に
設定され、これに応じた高さのフレーム１１が用いられ
る。
素鋼あるいはステンレス鋼からなり、その寸法は、例え
ば、幅１００〜４００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ程度であ
り、かつ板厚は４〜９ｍｍ程度のものが用いられる。ま
た、その表面が予めブラスト処理により粗面化されてい
るとともに、図２に示すように、粉末７がこぼれないよ
うに金属棒からなるフレーム１１が外周縁に沿ってスポ
ット溶接により固定されている。尚、切り出し板９によ
り一定とする粉末７の厚さは、例えば３〜６ｍｍ程度に
設定され、これに応じた高さのフレーム１１が用いられ
る。
【００１７】加熱部２は、基台２２の上に細長い加熱炉
１２を備えたもので、母材鋼板６に自溶合金粉末７を乗
せたワークＷが、金属製ベルトコンベア１３により搬送
されて加熱炉１２内を通過するようになっている。ベル
トコンベア１３の搬送速度は、例えば８０ｃｍ／分〜１
５０ｃｍ／分程度であり、ワークＷの各部に対し５分程
度の加熱時間を与えるために、加熱炉１２は５ｍ程度の
全長を有している。この加熱炉１２は、電気等を熱源と
するもので、自溶合金の融点に近い１１００℃〜１１８
０℃程度の温度で加熱を行う。また、炉内には、プロパ
ンガスを燃焼させて生成した炭酸ガスが供給されるよう
になっている。尚、加熱炉１２の入口および出口には、
炭酸ガスの流出を抑制するためにアルミニウムの薄板か
らなるスダレ状のシャッタ（図示せず）が設けられてい
る。さらに、加熱炉１２の前後には、急激な温度変化を
緩和するために、比較的低温での加熱を行う予熱機１４
および保温機１５が配置されている。
１２を備えたもので、母材鋼板６に自溶合金粉末７を乗
せたワークＷが、金属製ベルトコンベア１３により搬送
されて加熱炉１２内を通過するようになっている。ベル
トコンベア１３の搬送速度は、例えば８０ｃｍ／分〜１
５０ｃｍ／分程度であり、ワークＷの各部に対し５分程
度の加熱時間を与えるために、加熱炉１２は５ｍ程度の
全長を有している。この加熱炉１２は、電気等を熱源と
するもので、自溶合金の融点に近い１１００℃〜１１８
０℃程度の温度で加熱を行う。また、炉内には、プロパ
ンガスを燃焼させて生成した炭酸ガスが供給されるよう
になっている。尚、加熱炉１２の入口および出口には、
炭酸ガスの流出を抑制するためにアルミニウムの薄板か
らなるスダレ状のシャッタ（図示せず）が設けられてい
る。さらに、加熱炉１２の前後には、急激な温度変化を
緩和するために、比較的低温での加熱を行う予熱機１４
および保温機１５が配置されている。
【００１８】製品排出部３は、自溶合金が溶着したワー
クＷを取り出し、かつ自然冷却させるもので、基台１６
の上に搬送用ローラコンベア１７が設けられているとと
もに、加熱によるワークＷの曲がりを矯正する複数のロ
ーラからなるレベラー１８が保温機１５出口寄りに配置
されている。
クＷを取り出し、かつ自然冷却させるもので、基台１６
の上に搬送用ローラコンベア１７が設けられているとと
もに、加熱によるワークＷの曲がりを矯正する複数のロ
ーラからなるレベラー１８が保温機１５出口寄りに配置
されている。
【００１９】次に、上記装置を用いた耐摩耗性複合金属
部材Ｗの製造方法を説明する。
部材Ｗの製造方法を説明する。
【００２０】先ず、前述したように所定の寸法にカット
した母材鋼板６の表面を予めブラスト処理し、表面を粗
面化する。そして、外周縁に所定の高さのフレーム１１
をスポット溶接した後に、上述した装置に送り込む。
尚、表面に予め自溶合金を薄く溶射しておいてもよい。
材料投入部１では、ホッパ８から所定量に計量した耐摩
耗性の自溶合金粉末７を母材鋼板６上に供給する。この
自溶合金粉末７を載置した母材鋼板６が切り出し板９部
分を通過することにより、粉末７の層が一定の厚さにな
らされ、その状態で加熱部２に搬送される。切り出し板
９により除去された余分な粉末７は受け皿１０により回
収され、再度使用される。尚、切り出し板９に代えてロ
ーラを用いることも可能である。
した母材鋼板６の表面を予めブラスト処理し、表面を粗
面化する。そして、外周縁に所定の高さのフレーム１１
をスポット溶接した後に、上述した装置に送り込む。
尚、表面に予め自溶合金を薄く溶射しておいてもよい。
材料投入部１では、ホッパ８から所定量に計量した耐摩
耗性の自溶合金粉末７を母材鋼板６上に供給する。この
自溶合金粉末７を載置した母材鋼板６が切り出し板９部
分を通過することにより、粉末７の層が一定の厚さにな
らされ、その状態で加熱部２に搬送される。切り出し板
９により除去された余分な粉末７は受け皿１０により回
収され、再度使用される。尚、切り出し板９に代えてロ
ーラを用いることも可能である。
【００２１】自溶合金粉末としては、一般に溶射用自溶
合金として用いられる各種合金を利用できるが、例え
ば、ＪＩＳ規格においてＭＳＦＮｉ５として規定される
ニッケル自溶合金、ＭＳＦＷＣ１あるいはＭＳＦＷＣ２
として規定されるタングステンカーバイド自溶合金を用
いる。あるいは、これらにセラミックス粒子例えばアル
ミナを３０重量％程度混合したものを用いることもでき
る。また、その粒径としては、８０メッシュ〜３２５メ
ッシュ程度とする。尚、溶射の場合と異なり、比較的粒
子が大きいものでも問題がないため、セラミックス粒子
を混合する場合には有利である。
合金として用いられる各種合金を利用できるが、例え
ば、ＪＩＳ規格においてＭＳＦＮｉ５として規定される
ニッケル自溶合金、ＭＳＦＷＣ１あるいはＭＳＦＷＣ２
として規定されるタングステンカーバイド自溶合金を用
いる。あるいは、これらにセラミックス粒子例えばアル
ミナを３０重量％程度混合したものを用いることもでき
る。また、その粒径としては、８０メッシュ〜３２５メ
ッシュ程度とする。尚、溶射の場合と異なり、比較的粒
子が大きいものでも問題がないため、セラミックス粒子
を混合する場合には有利である。
【００２２】加熱部２に搬送されたワークＷは、予熱機
１４により予熱された上で加熱炉１２内に進入し、ここ
で炭酸ガス雰囲気下で１１００℃〜１１８０℃程度に加
熱される。これにより、自溶合金粉末７が溶融して互い
に結合するとともに、母材鋼板６表面に溶着する。従っ
て、図３に示すように、一定の肉厚で堅固な耐摩耗性自
溶合金層１９が形成される。例えば、粉末層の厚さを
３．２ｍｍ程度とすれば溶着後に２．５ｍｍ程度の肉厚
の合金層１９が形成される。
１４により予熱された上で加熱炉１２内に進入し、ここ
で炭酸ガス雰囲気下で１１００℃〜１１８０℃程度に加
熱される。これにより、自溶合金粉末７が溶融して互い
に結合するとともに、母材鋼板６表面に溶着する。従っ
て、図３に示すように、一定の肉厚で堅固な耐摩耗性自
溶合金層１９が形成される。例えば、粉末層の厚さを
３．２ｍｍ程度とすれば溶着後に２．５ｍｍ程度の肉厚
の合金層１９が形成される。
【００２３】加熱部２を出たワークＷは、保温機１５を
経て、まだ高温な間に製品排出部３のレベラー１８を通
過する。加熱により生じた熱歪や母材６の曲がりはこの
レベラー１８により矯正され、平坦な状態となって排出
される。そして、その後、自然冷却される。尚、フレー
ム１１の部分は、最終的にエアープラズマによりカット
される。
経て、まだ高温な間に製品排出部３のレベラー１８を通
過する。加熱により生じた熱歪や母材６の曲がりはこの
レベラー１８により矯正され、平坦な状態となって排出
される。そして、その後、自然冷却される。尚、フレー
ム１１の部分は、最終的にエアープラズマによりカット
される。
【００２４】このように上記実施例の方法によれば、任
意の大きさの耐摩耗性複合金属部材Ｗを連続的に製造す
ることができる。特に、複数回の盛金処理を要すること
なしに、十分な厚さの耐摩耗性合金層１９を得ることが
でき、かつ母材鋼板６として比較的薄肉のものを使用す
ることが可能である。従って、耐摩耗性合金層１９の厚
さに比して耐摩耗性複合金属部材全体の軽量化が図れ
る。しかも、肉盛溶接による方法に比較してきしゃく率
が非常に低くなり、耐摩耗性合金層１９全体が十分な硬
度を発揮できる。また、炭酸ガス雰囲気下で加熱するこ
とにより、母材の酸化を防止しつつ耐摩耗性合金層１９
における炭素の減少が防止でき、硬度低下を回避でき
る。さらには、溶射と異なり、耐摩耗性合金粉末７のロ
スを非常に少なくすることができる。
意の大きさの耐摩耗性複合金属部材Ｗを連続的に製造す
ることができる。特に、複数回の盛金処理を要すること
なしに、十分な厚さの耐摩耗性合金層１９を得ることが
でき、かつ母材鋼板６として比較的薄肉のものを使用す
ることが可能である。従って、耐摩耗性合金層１９の厚
さに比して耐摩耗性複合金属部材全体の軽量化が図れ
る。しかも、肉盛溶接による方法に比較してきしゃく率
が非常に低くなり、耐摩耗性合金層１９全体が十分な硬
度を発揮できる。また、炭酸ガス雰囲気下で加熱するこ
とにより、母材の酸化を防止しつつ耐摩耗性合金層１９
における炭素の減少が防止でき、硬度低下を回避でき
る。さらには、溶射と異なり、耐摩耗性合金粉末７のロ
スを非常に少なくすることができる。
【００２５】また、耐摩耗性合金層１９内にセラミック
スを配合することができ、一層の耐摩耗性向上が可能で
ある。
スを配合することができ、一層の耐摩耗性向上が可能で
ある。
【００２６】上記のようにして製造された耐摩耗性複合
金属部材Ｗは、例えば、母材鋼板６の周縁を溶接するこ
とにより、必要な補修箇所等に取り付けられる。また、
図４は、溶接の便宜のために、円錐形の溶接孔２０を形
成した例を示す。また図５は、母材鋼板６の裏面に取り
付け用のボルト２１を溶接した例を示している。
金属部材Ｗは、例えば、母材鋼板６の周縁を溶接するこ
とにより、必要な補修箇所等に取り付けられる。また、
図４は、溶接の便宜のために、円錐形の溶接孔２０を形
成した例を示す。また図５は、母材鋼板６の裏面に取り
付け用のボルト２１を溶接した例を示している。
【００２７】以上の実施例では、母材鋼板６の上に自溶
合金粉末７を直接に載置した板状の耐摩耗性複合金属部
材の例を説明したが、本発明は、図６のような円筒状の
母材６の内周面、図７のような湾曲した母材６の内周面
あるいは外周面、図８のようなエルボ状の母材の内周面
などに、耐摩耗性合金層を形成する場合にも適用でき
る。すなわち、このような場合には、自溶合金粉末を適
宜な粘性の水ガラスと混練し、これを所要の面に一定の
厚さに塗布して、加熱炉１２に搬入するようにすればよ
い。例えば、図６のような形状のものでは、回転させな
がら塗布することで一定の肉厚に塗布することができ
る。
合金粉末７を直接に載置した板状の耐摩耗性複合金属部
材の例を説明したが、本発明は、図６のような円筒状の
母材６の内周面、図７のような湾曲した母材６の内周面
あるいは外周面、図８のようなエルボ状の母材の内周面
などに、耐摩耗性合金層を形成する場合にも適用でき
る。すなわち、このような場合には、自溶合金粉末を適
宜な粘性の水ガラスと混練し、これを所要の面に一定の
厚さに塗布して、加熱炉１２に搬入するようにすればよ
い。例えば、図６のような形状のものでは、回転させな
がら塗布することで一定の肉厚に塗布することができ
る。
【００２８】このものを上述した実施例と同様に加熱す
れば、水ガラスを介して保持された自溶合金粉末が母材
表面に溶着し、上記実施例と同様に、堅固な耐摩耗性合
金層が得られる。尚、水ガラスは加熱により表面にガラ
ス成分となって残るが、これは、ワイヤブラシ等により
容易に除去できる。
れば、水ガラスを介して保持された自溶合金粉末が母材
表面に溶着し、上記実施例と同様に、堅固な耐摩耗性合
金層が得られる。尚、水ガラスは加熱により表面にガラ
ス成分となって残るが、これは、ワイヤブラシ等により
容易に除去できる。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る耐摩耗性複合金属部材の製造方法によれば、１回
の処理で耐摩耗性合金層を十分に厚く形成することがで
きるとともに、母材の薄肉化が可能であり、耐摩耗性複
合金属部材の軽量化が図れる。特に、請求項１の方法で
は母材外周縁に予めフレームを固定し、これと同一高さ
に粉末を載置するようにしたので、耐摩耗性合金層を十
分に厚く、かつ各部で均一な厚さに形成することができ
る。しかも、耐摩耗性合金の母材金属へのきしゃく率が
低くなり、合金層全体が十分な硬度を有するものとな
る。そして、溶射に比較して、自溶合金粉末のロスが著
しく少なくなる。
に係る耐摩耗性複合金属部材の製造方法によれば、１回
の処理で耐摩耗性合金層を十分に厚く形成することがで
きるとともに、母材の薄肉化が可能であり、耐摩耗性複
合金属部材の軽量化が図れる。特に、請求項１の方法で
は母材外周縁に予めフレームを固定し、これと同一高さ
に粉末を載置するようにしたので、耐摩耗性合金層を十
分に厚く、かつ各部で均一な厚さに形成することができ
る。しかも、耐摩耗性合金の母材金属へのきしゃく率が
低くなり、合金層全体が十分な硬度を有するものとな
る。そして、溶射に比較して、自溶合金粉末のロスが著
しく少なくなる。
【００３０】また、請求項２のように水ガラスを介して
自溶合金粉末を保持させるようにすれば、円筒状部材の
内周面に耐摩耗性合金層を形成するなど異形複合部材の
製造が可能である。
自溶合金粉末を保持させるようにすれば、円筒状部材の
内周面に耐摩耗性合金層を形成するなど異形複合部材の
製造が可能である。
【００３１】またセラミックス粒子を混合させることも
可能となり、一層の硬度向上が図れる。さらに、炭酸ガ
ス雰囲気下で加熱を行えば、耐摩耗性合金層の硬度低下
が回避できる。
可能となり、一層の硬度向上が図れる。さらに、炭酸ガ
ス雰囲気下で加熱を行えば、耐摩耗性合金層の硬度低下
が回避できる。
【図１】この発明に係る製造方法の一実施例に用いられ
る装置を示す説明図。
る装置を示す説明図。
【図２】この実施例に用いられる母材鋼板を示す斜視
図。
図。
【図３】製造された複合金属部材の断面図。
【図４】溶接孔を形成した複合金属部材を示す断面図。
【図５】取り付け用のボルトを設けた複合金属部材を示
す断面図。
す断面図。
【図６】円筒状の母材の例を示す斜視図。
【図７】湾曲した母材の例を示す斜視図。
【図８】エルボ状の母材の例を示す斜視図。
６…母材鋼板 ７…自溶合金粉末 ９…切り出し板 １２…加熱炉 １８…レベラー
Claims (4)
- 【請求項１】 炭素鋼あるいはステンレス鋼からなる母
材の表面を予めブラスト処理するとともに、その外周縁
に所定の高さのフレームを固定し、この母材表面に、耐
摩耗性を有する自溶合金の粉末を載置し、かつ余分な粉
末を上記フレームの高さに沿って除去することにより粉
末層を上記フレームと同一の厚さに整えた後に、加熱炉
内に搬入して加熱し、母材表面に溶着させ、その後、フ
レーム部分を切断することを特徴とする耐摩耗性複合金
属部材の製造方法。 - 【請求項２】 炭素鋼あるいはステンレス鋼からなる母
材の表面を予めブラスト処理し、この母材表面に、耐摩
耗性を有する自溶合金の粉末と適宜な粘度の水ガラスと
を混練したものを所定の厚さに塗布した後に、加熱炉内
に搬入して加熱し、母材表面に溶着させることを特徴と
する耐摩耗性複合金属部材の製造方法。 - 【請求項３】 上記自溶合金粉末がセラミックス粒子を
含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
耐摩耗性複合金属部材の製造方法。 - 【請求項４】 加熱炉内での加熱を炭酸ガス雰囲気下で
行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の耐摩耗性複合金属部材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023097A JPH0778242B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 耐摩耗性複合金属部材の製造方法 |
| US08/171,022 US5375759A (en) | 1993-02-12 | 1993-12-21 | Alloy coated metal base substrates, such as coated ferrous metal plates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023097A JPH0778242B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 耐摩耗性複合金属部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240307A JPH06240307A (ja) | 1994-08-30 |
| JPH0778242B2 true JPH0778242B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=12100951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5023097A Expired - Lifetime JPH0778242B2 (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 耐摩耗性複合金属部材の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5375759A (ja) |
| JP (1) | JPH0778242B2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4436657A1 (de) * | 1994-10-14 | 1996-04-18 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtverbundwerkstoffs |
| US6648207B2 (en) | 2001-01-30 | 2003-11-18 | Cincinnati Thermal Spray, Inc. | Method for applying self-fluxing coatings to non-cylindrical ferritic objects |
| JP2003013112A (ja) * | 2001-04-26 | 2003-01-15 | Daido Steel Co Ltd | 複合金属部材の製造装置 |
| US7997359B2 (en) | 2005-09-09 | 2011-08-16 | Baker Hughes Incorporated | Abrasive wear-resistant hardfacing materials, drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant hardfacing materials |
| US7597159B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-10-06 | Baker Hughes Incorporated | Drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant materials |
| US7703555B2 (en) * | 2005-09-09 | 2010-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Drilling tools having hardfacing with nickel-based matrix materials and hard particles |
| FR2912674B1 (fr) * | 2007-02-20 | 2009-08-28 | Snecma Services Sa | Procede de rechargement d'une piece en alliage d'aluminium |
| CA2729051A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Excalibur Steel Company Pty Ltd | Manufacture of wear resistant composite components |
| GB0816836D0 (en) * | 2008-09-15 | 2008-10-22 | Element Six Holding Gmbh | Steel wear part with hard facing |
| KR100917610B1 (ko) * | 2008-11-14 | 2009-09-17 | 한국에너지기술연구원 | 고체산화물 연료전지용 금속연결재의 코팅방법 |
| US9976664B2 (en) * | 2010-11-05 | 2018-05-22 | Hamilton Sundtrand Corporation | Furnace braze deposition of hardface coating on wear surface |
| WO2012129505A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Scoperta, Inc. | Fine grained ni-based alloys for resistance to stress corrosion cracking and methods for their design |
| JOP20200150A1 (ar) | 2011-04-06 | 2017-06-16 | Esco Group Llc | قطع غيار بأوجه مقواه باستخدام عملية التقسية المصلدة والطريقة والتجميع المرافق للتصنيع |
| CN104039483B (zh) | 2011-12-30 | 2017-03-01 | 思高博塔公司 | 涂层组合物 |
| CN105414532A (zh) | 2012-01-31 | 2016-03-23 | 埃斯科公司 | 耐磨材料和形成耐磨材料的***和方法 |
| AU2013329190B2 (en) | 2012-10-11 | 2017-09-28 | Scoperta, Inc. | Non-magnetic metal alloy compositions and applications |
| CN102873091B (zh) * | 2012-10-23 | 2014-06-18 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐磨钢与碳素结构钢复合板的制备方法 |
| WO2015054637A1 (en) | 2013-10-10 | 2015-04-16 | Scoperta, Inc. | Methods of selecting material compositions and designing materials having a target property |
| WO2015081209A1 (en) | 2013-11-26 | 2015-06-04 | Scoperta, Inc. | Corrosion resistant hardfacing alloy |
| US11130205B2 (en) | 2014-06-09 | 2021-09-28 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Crack resistant hardfacing alloys |
| US10465269B2 (en) | 2014-07-24 | 2019-11-05 | Scoperta, Inc. | Impact resistant hardfacing and alloys and methods for making the same |
| US10465267B2 (en) | 2014-07-24 | 2019-11-05 | Scoperta, Inc. | Hardfacing alloys resistant to hot tearing and cracking |
| JP6372885B2 (ja) * | 2014-12-03 | 2018-08-15 | 第一高周波工業株式会社 | 耐摩耗プレートの製造方法 |
| EP3234209A4 (en) | 2014-12-16 | 2018-07-18 | Scoperta, Inc. | Tough and wear resistant ferrous alloys containing multiple hardphases |
| CA2997367C (en) | 2015-09-04 | 2023-10-03 | Scoperta, Inc. | Chromium free and low-chromium wear resistant alloys |
| AU2016321163B2 (en) | 2015-09-08 | 2022-03-10 | Scoperta, Inc. | Non-magnetic, strong carbide forming alloys for powder manufacture |
| CN105127199B (zh) * | 2015-10-09 | 2017-04-26 | 中国第一重型机械股份公司 | 一种对称式外包覆控轧控冷热轧复合钢板的工艺技术方法 |
| US10954588B2 (en) | 2015-11-10 | 2021-03-23 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Oxidation controlled twin wire arc spray materials |
| WO2017165546A1 (en) | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Scoperta, Inc. | Fully readable thermal spray coating |
| AU2019363613A1 (en) | 2018-10-26 | 2021-05-20 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
| CN111749261B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-04-01 | 江山海维科技有限公司 | 反应釜安装方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5112286B2 (ja) * | 1972-10-11 | 1976-04-17 | ||
| US3876447A (en) * | 1973-06-22 | 1975-04-08 | Trw Inc | Method of applying hard-facing materials |
| JPS52111425A (en) * | 1976-03-15 | 1977-09-19 | Toyo Kogyo Co | Method of depositing thin layer of wearrresistng alloy powder on surface of iron base material |
| JPS52115906A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-28 | Mazda Motor Corp | Preparation of oil seal ring for rotary piston engine |
| DE2750369C3 (de) * | 1977-11-10 | 1980-07-10 | Walter Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Hufnagl | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von pulverförmigen Mischungen auf langgestreckte Gegenstände wie Drähte |
| US4471034A (en) * | 1982-11-16 | 1984-09-11 | Eutectic Corporation | Alloy coating for cast iron parts, such as glass molds |
| US4441903A (en) * | 1982-12-22 | 1984-04-10 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Method of making glass fiber forming feeders and feeder formed thereby |
| CH670103A5 (ja) * | 1986-02-04 | 1989-05-12 | Castolin Sa | |
| US4938991A (en) * | 1987-03-25 | 1990-07-03 | Dresser Industries, Inc. | Surface protection method and article formed thereby |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP5023097A patent/JPH0778242B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-21 US US08/171,022 patent/US5375759A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06240307A (ja) | 1994-08-30 |
| US5375759A (en) | 1994-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0778242B2 (ja) | 耐摩耗性複合金属部材の製造方法 | |
| RU2333086C2 (ru) | Очищенный лазерной обработкой и плавлением тугоплавкий металл и его сплав | |
| EP0296814B1 (en) | Thermal spray coating method | |
| EP0293945B1 (en) | Apparatus for delivering a consistent, continuous flow of powder | |
| US5271547A (en) | Method for brazing tungsten carbide particles and diamond crystals to a substrate and products made therefrom | |
| EP0194050B1 (en) | A welding apparatus and method for depositing wear surfacing material on a substrate | |
| KR100540461B1 (ko) | 내마모성 표면을 갖는 소결된 기계적 부품 및 그 제조방법 | |
| JPS62252676A (ja) | オ−バレイ層を施す方法 | |
| US4689463A (en) | Welding apparatus method for depositing wear surfacing material and a substrate having a weld bead thereon | |
| AU2009324970B2 (en) | Improved wear-resistant hard surfacing method and article | |
| US6888088B2 (en) | Hardfacing materials & methods | |
| US20210071293A1 (en) | Process for preparing a tubular article | |
| CN112839757B (zh) | 硬化层的层叠方法和层叠造型物的制造方法 | |
| KR20090113257A (ko) | 2-롤 주조기용 주조 롤 및 2-롤 주조기 | |
| GB2230539A (en) | Producing an erosion-resistant surface layer on a metallic workpiece. | |
| JP7489458B2 (ja) | 連続鋳造用鋳型及び連続鋳造用鋳型の製造方法 | |
| US6375740B1 (en) | Hot dipping apparatus | |
| EP0146788A2 (en) | Apparatus for coating steel objects with an alloy of zinc and aluminium | |
| JPH07268648A (ja) | 金属材料の複合表面処理方法 | |
| TWI690413B (zh) | 瓦楞輥及其製造方法 | |
| JPH09316624A (ja) | 溶射被膜の後処理方法 | |
| JP3475011B2 (ja) | ベルトコンベア用ローラ | |
| JP3466035B2 (ja) | 製鉄原料用篩部材 | |
| JP6762179B2 (ja) | 浴中機器用部材 | |
| CA2122074A1 (en) | Alloy coated metal base substrates, such as coated ferrous metal plates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070823 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080823 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090823 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090823 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100823 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110823 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110823 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120823 Year of fee payment: 17 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120823 Year of fee payment: 17 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130823 Year of fee payment: 18 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130823 Year of fee payment: 18 |