JPH11209863A - Production of wear resistant parts - Google Patents

Production of wear resistant parts

Info

Publication number
JPH11209863A
JPH11209863A JP1449098A JP1449098A JPH11209863A JP H11209863 A JPH11209863 A JP H11209863A JP 1449098 A JP1449098 A JP 1449098A JP 1449098 A JP1449098 A JP 1449098A JP H11209863 A JPH11209863 A JP H11209863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
wear
base material
cermet
resistant part
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.)
Pending
Application number
JP1449098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hamashima
和雄 浜島
Yasuo Shinozaki
泰夫 篠崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP1449098A priority Critical patent/JPH11209863A/en
Publication of JPH11209863A publication Critical patent/JPH11209863A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide cermet-coated wear resistant parts enough in wear resistance, excellent in the peeling resistance of coating and simultaneously capable of preventing the wear of the mate of the material. SOLUTION: A thermal spraying material 1 forming cermet composed of ceramics phases essentially consisting of the multiple boride of Ni and Mo and/or W and metallic bonding phases essentially consisting of Ni is applied to the surface of the base material of metallic parts, and heat treatment by quenching and tempering heating is executed to improve the adhesion of coating and to increase the hardness of the metallic base material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はサーメット材料が溶
射された後に拡散処理と金属母材を調質することにより
耐摩耗性に富み、溶射層であるサーメット皮膜の耐剥離
性にも優れると同時に使用に際して相手材の摩耗も防止
しうる被覆耐摩耗部品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a high abrasion resistance by performing a diffusion treatment and refining a metal base material after a cermet material has been sprayed, and has excellent exfoliation resistance of a cermet film as a sprayed layer. The present invention relates to a method for manufacturing a coated abrasion-resistant part that can also prevent abrasion of a mating material during use.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属製部品の表面に各種のセラミックス
やサーメット等を溶射し、当該部品の必要とされる特性
を向上させる手法はよく知られており、比較的簡便に実
施できることから様々な産業分野で適用されている。特
に当該部品全体をセラミックスやサーメット化すること
はコスト的や形状的に不可能であるが、単なる熱処理で
硬くした金属の部品では耐摩耗性が十分でない用途にお
いては、セラミックスやサーメットなどの耐摩耗性に富
んだ溶射皮膜の適用が活発に検討されてきており、一部
では大きな効果が認められている。
2. Description of the Related Art It is well known that various ceramics, cermets, and the like are sprayed on the surface of a metal part to improve the required characteristics of the part. Applied in the field. In particular, it is impossible to make the entire part into ceramics or cermet in terms of cost and shape, but in applications where metal parts hardened by simple heat treatment do not have sufficient abrasion resistance, the wear resistance of ceramics and cermets is not sufficient. The application of a thermal sprayed coating having a high property has been actively studied, and a great effect has been recognized in some cases.

【0003】このような場合に溶射層として使用される
材料は、セラミックスではAl23 やZrO2 が主で
あり、サーメット系ではWCやCr32 等の金属炭化
物とCo及び又はNiなどの鉄族金属を組み合わせたも
のである。さらにより厚い皮膜や、皮膜の密着性を重視
する場合には、Ni基の自溶性合金やステライト合金に
代表されるCo基の合金の溶射が用いられている。
In such a case, the material used as the thermal spray layer is mainly Al 2 O 3 or ZrO 2 in ceramics, and metal carbide such as WC or Cr 3 C 2 and Co and / or Ni in the cermet system. Of iron group metals. When a thicker film or adhesion of the film is emphasized, thermal spraying of a Co-based alloy represented by a Ni-based self-fluxing alloy or a stellite alloy is used.

【0004】しかし、これらの材料の溶射皮膜はそれぞ
れに短所を有しており、満足すべき効果が得られる場合
は多くはないのが現状である。例えば、Ni基の自溶性
合金やステライト合金に代表されるCo基の合金の溶射
皮膜は、本質的に金属であることから母材との特性差が
小さく溶射部品に附加される機械的、熱的応力に起因す
る皮膜の剥離に対して良好な耐性を示し、当該皮膜の耐
摩耗性や耐熱性は母材より確かに優れているが、やはり
金属であることから、たとえ固溶強化や析出硬化によっ
て材料特性を改善しても根本的な耐摩耗性や耐熱性の向
上は期待できない。
[0004] However, each of the thermal sprayed coatings of these materials has disadvantages, and there are not many cases where satisfactory effects can be obtained. For example, a thermal sprayed coating of a Co-based alloy typified by a Ni-based self-fluxing alloy or a stellite alloy is essentially a metal, and therefore has a small characteristic difference from a base material, and is mechanically and thermally applied to a sprayed component. Has good resistance to peeling of the film due to mechanical stress, and the wear resistance and heat resistance of the film are certainly superior to the base metal. Even if the material properties are improved by curing, fundamental improvement in wear resistance and heat resistance cannot be expected.

【0005】一方、セラミックスの皮膜はそれ自身非常
に硬く、熱安定性にも優れており、耐摩耗性の改善に大
きく寄与することが期待されるが、母材と硬さやヤング
率などが大きく異なることや皮膜の多孔性に起因して容
易に剥離や割れが生じてしまい十分な効果を発揮し得な
いことが多い。
[0005] On the other hand, ceramic coatings are very hard and have excellent thermal stability, and are expected to greatly contribute to improvement of wear resistance. In many cases, peeling or cracking easily occurs due to the difference or the porosity of the film, so that a sufficient effect cannot be exhibited.

【0006】このような欠点を補うために、セラミック
スの溶射では合金系のアンダーコート層を施す場合が多
いが、アンダーコート層が設けてあっても厚い皮膜を形
成すると機械的な衝撃で皮膜が母材から容易に剥離する
ので、耐衝撃性を必要とする用途には使用できない。ま
た、セラミックス系溶射皮膜が割れたり、剥離したりし
ない範囲の応力しか発生しない場合であっても、これら
の皮膜が相手材の摩耗を促進させるために、適用できな
い場合も多い。
In order to compensate for such a drawback, an alloy-based undercoat layer is often applied in spraying ceramics. However, even if an undercoat layer is provided, if a thick coating is formed, the coating may be mechanically impacted. Since it is easily peeled off from the base material, it cannot be used for applications requiring impact resistance. Further, even when only a stress within a range where the ceramic sprayed coating is not cracked or peeled off is generated, these coatings often cannot be applied because they promote abrasion of a mating material.

【0007】金属とセラミックスの中間的な特性を有す
るサーメット溶射皮膜は、耐摩耗性や熱安定性などの皮
膜自体の特性と、母材との密着性の両者が比較的バラン
スの取れた皮膜である。特にWCとCoのサーメット材
を高速ガス炎溶射法(HVOF)によって形成した皮膜
は比較的緻密で、その硬さはビッカース硬度で1300
kg/mm2 に達するため多くの耐摩耗性を要求する用
途で実用に供されている。しかし、WC−Coの溶射皮
膜は、剥離又は割れに至るまでに許容する母材の歪み量
が極めて小さいことや、鉄鋼系母材との熱膨張係数の差
が大きいこと及び高温での耐酸化性に劣ることなどの欠
点も有している。更には本溶射皮膜の適用は、セラミッ
クス系溶射皮膜と同様に相手材の減耗を促進させる結果
を招くことも少なくはない。これらの事実のため、WC
−Coの溶射皮膜の適用範囲は決して広くはない。
A cermet spray coating having intermediate properties between metal and ceramics is a coating in which both the properties of the coating itself, such as abrasion resistance and thermal stability, and the adhesion to the base material are relatively balanced. is there. In particular, a coating formed of a WC and Co cermet material by high-speed gas flame spraying (HVOF) is relatively dense, and has a hardness of 1300 in Vickers hardness.
Since it reaches kg / mm 2 , it is practically used in applications requiring much wear resistance. However, the thermal spray coating of WC-Co has a very small amount of distortion of the base material allowed before peeling or cracking, a large difference in the coefficient of thermal expansion from the steel base material, and oxidation resistance at high temperatures. It also has disadvantages such as poor properties. Furthermore, the application of the present thermal spray coating often results in promoting the wear of the mating material as in the case of the ceramic thermal spray coating. Because of these facts, WC
The application range of the thermal spray coating of -Co is by no means wide.

【0008】より広い用途に適用可能な溶射層である皮
膜を得るために、発明者らはNiとMo及びWとの複合
硼化物を主体とするセラミックス相と、Niを主体とす
る金属結合相からなるサーメットの溶射皮膜(層)を提
案した(特開平8−104969)。当該皮膜の高温耐
酸化性や剥離又は割れに至るまでに許容できる母材の歪
み量は、これまでのサーメット系溶射皮膜を大きく凌駕
しており、さらには当該皮膜は耐摩耗性に優れるばかり
ではなく相手材の摩耗も低減させる効果を有するため、
サーメット系溶射皮膜の適用範囲を大きく広げるもので
ある。
In order to obtain a coating which is a sprayed layer applicable to a wider range of applications, the present inventors have proposed a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and W, and a metal bonding phase mainly composed of Ni. (Japanese Patent Laid-Open No. 8-104969). The high-temperature oxidation resistance of the coating and the amount of strain of the base material that can be tolerated until delamination or cracking, greatly exceed the conventional cermet spray coating, and furthermore, the coating is not only excellent in abrasion resistance And also has the effect of reducing the wear of the mating material,
This greatly expands the application range of the cermet spray coating.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】NiとMo及びWとの
複合硼化物を主体とするセラミックス相と、Niを主体
とする金属結合相からなるサーメット層を形成せしめる
溶射皮膜は、溶射したままの状態でも母材への密着力は
セラミックス系溶射皮膜などに比較して十分に大きい。
しかし、溶射皮膜を施した面に、機械的な衝撃力が付加
される場合にはその密着力が十分ではないことがあり、
高温熱処理により皮膜と母材の間で金属元素の拡散反応
を生じさせ密着力の一層の向上を試みなければならな
い。
The thermal spray coating for forming a cermet layer composed of a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and W, and a metal-bound phase mainly composed of Ni is not sprayed. Even in this state, the adhesion to the base material is sufficiently large as compared with a ceramic-based thermal spray coating or the like.
However, if mechanical impact is applied to the surface on which the thermal spray coating is applied, the adhesion may not be sufficient,
A high-temperature heat treatment causes a diffusion reaction of a metal element between the film and the base material to further improve the adhesion.

【0010】このように高温の熱処理によって密着力の
向上が可能となるのは、NiとMo及びWとの複合硼化
物を主体とするセラミックス相と、Niを主体とする金
属結合相からなるサーメットの溶射皮膜の大きな特徴で
もある。すなわち、母材と熱膨張の差異がより大きいセ
ラミックス系やWC−Co系サーメットを形成せしめる
溶射皮膜を施した金属部品に、高温の熱処理を加えると
皮膜にクラックが生じたり、一部の皮膜が剥離したりす
るのが常である。
As described above, it is possible to improve the adhesion by the high-temperature heat treatment because the cermet is composed of a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and W, and a metal bonding phase mainly composed of Ni. This is also a major feature of the thermal spray coating. That is, when a high temperature heat treatment is applied to a metal part having a thermal spray coating that forms a ceramic or WC-Co cermet having a larger difference in thermal expansion from that of the base material, the coating may crack or some of the coating may be damaged. It usually peels off.

【0011】しかし、NiとMo及びWとの複合硼化物
を主体とするセラミックス相と、Niを主体とする金属
結合相からなるサーメット層を形成しうるの溶射皮膜の
密着力は高温での熱処理によって大幅に増加するが、ほ
とんどの場合に金属母材は同熱処理によって軟化してし
まう。このように母材が軟化すると、被覆金属部品が大
きな外力により他部品と接触、摺動した際に、母材自体
が容易に塑性変形し、当該溶射皮膜内に割れが生じ、皮
膜が欠け落ちる結果となる。この金属母材の軟化を防止
するためには、熱処理を実施した際の冷却速度を大きく
し金属母材の硬度を増し塑性変形を防止すればよい。
However, the adhesion between a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and W and a cermet layer composed of a metal-bonded phase mainly composed of Ni is determined by the heat treatment at a high temperature. However, in most cases, the metal base material is softened by the heat treatment. When the base material is softened in this way, when the coated metal component comes into contact with or slides on another component due to a large external force, the base material itself is easily plastically deformed, cracking occurs in the sprayed coating, and the coating is chipped off. Results. In order to prevent the softening of the metal base material, the cooling rate during the heat treatment may be increased to increase the hardness of the metal base material and prevent plastic deformation.

【0012】しかし、このような冷却速度の増大は、溶
射皮膜に非常に過酷な熱負荷を与える結果になり、同皮
膜のクラックや剥離が益々生じやすくなる。結果的にセ
ラミックス系やサーメット系の溶射皮膜には、このよう
に冷却速度の大きい熱処理に耐える皮膜はなかった。す
なわち、接触しあう際に大きな荷重が生じる金属部品の
摺動面に溶射皮膜を形成し、十分な耐摩耗性を得ること
はこれまでの技術では困難であった。
However, such an increase in the cooling rate results in applying a very severe thermal load to the sprayed coating, and cracks and peeling of the coating are more likely to occur. As a result, no ceramic or cermet sprayed coating could withstand such a high cooling rate heat treatment. That is, it has been difficult with conventional techniques to form a thermal spray coating on the sliding surface of a metal component that generates a large load when contacting each other, and to obtain sufficient wear resistance.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、本発明は、金属母材の
表面に、NiとMo及び又はWとの複合硼化物を主体と
するセラミックス相と、Niを主体とする金属結合相と
からなるサーメット層を形成せしめる溶射皮膜を施し、
ついで熱処理による溶射皮膜と金属母材界面での拡散処
理と金属母材の調質を行うことを特徴とするサーメット
層を形成した耐摩耗部品の製造方法を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the present invention mainly comprises a composite boride of Ni, Mo and / or W on a surface of a metal base material. And a thermal spray coating to form a cermet layer consisting of a metal phase mainly composed of Ni and a ceramic phase,
Next, the present invention provides a method for producing a wear-resistant part having a cermet layer formed thereon, wherein diffusion treatment is performed at the interface between the thermal spray coating and the metal base material by heat treatment, and the metal base material is refined.

【0014】また、本発明の好ましい態様によれば、N
iとMo及び又はWとの複合硼化物を主体とするセラミ
ックス粉末及び又は該セラミックスを生成しうる組成の
粉末と、Niを主体とする金属粉末からなる混合粉末
を、被覆する金属の母材の表面に溶射し、この溶射金属
部材を真空中又は非酸化雰囲気で焼き入れした後、焼き
戻し処理を行う製造方法が提供される。
According to a preferred embodiment of the present invention, N
a mixed powder consisting of a ceramic powder mainly composed of a composite boride of i and Mo and / or W and / or a powder having a composition capable of producing the ceramic, and a metal powder mainly composed of Ni; A manufacturing method is provided in which a surface is sprayed, the sprayed metal member is quenched in a vacuum or a non-oxidizing atmosphere, and then a tempering treatment is performed.

【0015】また、本発明による具体的な好ましい態様
の1つは、焼き入れ処理を真空中又は非酸化雰囲気中で
850℃以上1100℃以下で0.5時間以上2時間以
下、焼き戻し処理を空気中で400℃以上650℃以下
で1時間以上4時間以下の条件で行うことである。
One of the specific preferred embodiments of the present invention is that the quenching treatment is performed in a vacuum or a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 850 ° C. to 1100 ° C. for 0.5 hours to 2 hours, and a tempering treatment is performed. The heat treatment is performed at 400 ° C. or more and 650 ° C. or less in air for 1 hour to 4 hours.

【0016】NiとMo及び又はWとの複合硼化物を主
体とするセラミックス相と、Niを主体とする金属結合
相とからなるサーメットは様々な用途分野において超硬
合金に代わりうる材料であり、耐熱性、耐摩耗性、耐食
性及び耐衝撃性に優れた材料である。
A cermet composed of a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and / or W, and a metal binding phase mainly composed of Ni is a material that can replace cemented carbide in various fields of application. It has excellent heat resistance, wear resistance, corrosion resistance and impact resistance.

【0017】このサーメットの高温における硬度、強度
などはNi基自溶性合金やCo基超合金に比べ十分に大
きく、その熱膨係数はセラミックスや超硬合金よりも鉄
鋼材料などの金属に近い。このため、このサーメットか
らなる溶射皮膜を鉄鋼材料などの金属材料上に形成すれ
ば、硬く、耐熱強度や耐食性に優れた金属部品が形成で
きると期待される。しかしながら、このサーメットの被
覆層を直接に母材である鉄鋼材料等の金属材料等上に形
成しただけでは、衝撃力が加わった際にサーメット層と
母材の界面に亀裂が生じやすいし、皮膜が薄いため母材
の変形は防止できず溶射層は容易に剥離してしまう場合
がほとんどである。
The hardness and strength of the cermet at a high temperature are sufficiently larger than those of a Ni-based self-fluxing alloy or a Co-based superalloy, and its coefficient of thermal expansion is closer to that of a metal such as a steel material than to a ceramic or a cemented carbide. Therefore, if a thermal spray coating made of the cermet is formed on a metal material such as a steel material, it is expected that a hard metal component having excellent heat resistance and corrosion resistance can be formed. However, if the cermet coating layer is formed directly on a metal material such as a steel material as a base material, cracks are likely to occur at the interface between the cermet layer and the base material when an impact force is applied. However, in most cases, the base material cannot be prevented from being deformed and the sprayed layer is easily peeled off.

【0018】本発明においては、焼き入れと焼き戻しか
らなる高温熱処理によって、サーメット形成溶射層の成
分が熱処理により母材と拡散反応し皮膜の密着力が格段
に大きくなると同時に、金属母材が調質され容易に塑性
変形し難くなる。この結果、当該溶射被覆部品に衝撃力
などを伴う摺動を繰り返しても、皮膜は剥離せず、部品
の良好な耐摩耗性、摺動性は長期間保たれる。このよう
な特徴を有する溶射金属部品は、当発明が提供する方法
においてのみ可能であり、他の溶射材料では実現できる
ものではない。
In the present invention, the components of the cermet-forming sprayed layer undergo a diffusion reaction with the base material due to the heat treatment due to the high-temperature heat treatment including quenching and tempering, and the adhesion of the coating is significantly increased. It is difficult to plastically deform. As a result, even if the thermal spray coated part is repeatedly slid with impact force or the like, the coating is not peeled off, and the good wear resistance and slidability of the part can be maintained for a long time. A sprayed metal part having such characteristics is possible only in the method provided by the present invention, and cannot be realized with other sprayed materials.

【0019】本発明において、サーメット層を構成する
セラミックス相のうち、70重量%以上がNiとMo及
び又はWとの複合硼化物であることが望ましい。70重
量%未満であるとサーメット層の耐熱強度が低下し、高
温に晒された場合サーメット層の変形、脱落が生じやす
いためである。
In the present invention, 70% by weight or more of the ceramic phase constituting the cermet layer is preferably a composite boride of Ni, Mo and / or W. When the content is less than 70% by weight, the heat resistance of the cermet layer is reduced, and when the cermet layer is exposed to a high temperature, the cermet layer is likely to be deformed or fall off.

【0020】本発明のサーメット層の成分のうち、セラ
ミックス相は50重量%以上85重量%以下を占めるこ
とが好ましく、65重量%以上80重量%以下を占める
ことがより好ましい。セラミックス相が50重量%未満
では、複合硼化物の優れた性質をサーメット層に付与す
ることができず硬度や高温強度が低下するためである。
さらにセラミックス相が85重量%を超えると、サーメ
ット層の耐衝撃性が低下し、サーメット層内に亀裂が生
じやすくなり、さらには熱処理により皮膜の密着度が向
上する効果が得難くなるためである。
Of the components of the cermet layer of the present invention, the ceramic phase preferably accounts for 50% to 85% by weight, more preferably 65% to 80% by weight. If the amount of the ceramic phase is less than 50% by weight, the excellent properties of the composite boride cannot be imparted to the cermet layer, and the hardness and high-temperature strength decrease.
Further, when the ceramic phase exceeds 85% by weight, the impact resistance of the cermet layer is reduced, cracks are easily generated in the cermet layer, and it is difficult to obtain the effect of improving the adhesion of the film by heat treatment. .

【0021】また、好ましくは、サーメット層を構成す
る金属相の成分のうち60重量%以上、より好ましくは
65重量%以上がNiである。金属相中にNiが60重
量%以上含まれていると好ましからざる特性を付与する
第三相の生成を制御でき、十分な化学的耐食性も保たれ
るからであり、さらに65重量%以上であると安定して
優れた特性を示す溶射層が得られるからである。
Preferably, 60% by weight or more, and more preferably 65% by weight or more, of the components of the metal phase constituting the cermet layer is Ni. When Ni is contained in the metal phase in an amount of 60% by weight or more, the formation of the third phase imparting undesired characteristics can be controlled, and sufficient chemical corrosion resistance can be maintained. Further, the amount is 65% by weight or more. This is because a sprayed layer exhibiting excellent characteristics stably can be obtained.

【0022】サーメット層を構成するMo、W、Ni、
B以外の成分として、Cr、Ta、Nbなどを添加する
ことができる。これらの添加元素は金属相の化学的耐食
性を改善するばかりではなく、複合硼化物の中にも取り
こまれるなどして粒子成長を抑制し、サーメット層の強
度や硬度を高めることができる。しかし、これらの添加
物が多くなりすぎると、脆弱な第3相が生じることなど
によって、当該サーメットの有益な特性が損なわれる。
このため、これらサーメット層中の合計量は25重量%
以下であることが望ましい。
Mo, W, Ni, which constitute the cermet layer,
As a component other than B, Cr, Ta, Nb, or the like can be added. These additional elements not only improve the chemical corrosion resistance of the metal phase, but also suppress the grain growth by being incorporated in the composite boride, and can increase the strength and hardness of the cermet layer. However, too much of these additives impair the beneficial properties of the cermet, such as by the formation of a fragile third phase.
Therefore, the total amount in these cermet layers is 25% by weight.
It is desirable that:

【0023】また、複合硼化物においてはWとMoは任
意の割合で互いに置換でき、Wが含まれていることによ
って皮膜の強度と硬度が向上する。しかし、Wは比重が
大きく高価な原料でもあるので、Wの含有量は複合硼化
物中のMoとWとの合計量に対し、40重量%以下にす
るのが好ましい。この場合添加されたWは同時に金属結
合相中にも一部固溶し、サーメット相の強度を向上させ
る。
In the composite boride, W and Mo can be substituted with each other at an arbitrary ratio, and the inclusion of W improves the strength and hardness of the coating. However, since W is also an expensive raw material having a large specific gravity, the content of W is preferably set to 40% by weight or less with respect to the total amount of Mo and W in the composite boride. In this case, the added W also forms a solid solution in the metal binding phase at the same time, thereby improving the strength of the cermet phase.

【0024】また、サーメット層の金属相中の1重量%
以上25重量%以下、望ましくは5重量%以上15%以
下がMoであることが好ましい。該金属相中にMoが固
溶していると、サーメット層が強化されるばかりでな
く、サーメット溶射層と母材の金属の界面における熱処
理中の拡散が制御される。しかし、該金属相中のMoが
25重量%を超えると、金属相自体が脆弱になる問題が
生じる。
Further, 1% by weight of the metal phase in the cermet layer
It is preferable that Mo is not less than 25% by weight and desirably not less than 5% by weight and not more than 15%. When Mo forms a solid solution in the metal phase, not only is the cermet layer strengthened, but also diffusion during heat treatment at the interface between the cermet sprayed layer and the base metal is controlled. However, when Mo in the metal phase exceeds 25% by weight, there is a problem that the metal phase itself becomes brittle.

【0025】このような観点から、本発明の被覆耐摩耗
部品のサーメット層を構成する好ましい材質は、セラミ
ックス相の70重量%以上がMox Niy2 又は(M
o,W)x Niy2 (ただしX=1.8〜2.2、Y
=0.9〜1.1)であり、金属結合相の60重量%以
上がNiからなるものである。なお、サーメット層の組
成が上記XとYで表わされる範囲内にあるとき、サーメ
ット層のX線回折パターンはほとんど変化しない。
From such a viewpoint, a preferable material constituting the cermet layer of the coated wear-resistant part of the present invention is that 70% by weight or more of the ceramic phase is Mo x Ni y B 2 or (M
o, W) x Ni y B 2 (where X = 1.8 to 2.2, Y
= 0.9 to 1.1), and 60% by weight or more of the metal binding phase is made of Ni. When the composition of the cermet layer is within the range represented by X and Y, the X-ray diffraction pattern of the cermet layer hardly changes.

【0026】また、本発明により得られる被覆耐摩耗部
品においては、サーメット層の厚みが0.05〜0.5
mmであることが好ましい。サーメット層の厚さを0.
05mm以上とすることによって肉盛り層にサーメット
の好ましい特性が付与されている。しかし、0.5mm
を超えて厚くすることは施工の点でも難しくコストの点
でも好ましくない。
In the coated wear-resistant part obtained by the present invention, the thickness of the cermet layer is 0.05 to 0.5.
mm. Set the thickness of the cermet layer to 0.
By setting the thickness to be not less than 05 mm, preferable characteristics of the cermet are imparted to the cladding layer. However, 0.5mm
It is difficult to increase the thickness beyond that, and it is not preferable in terms of cost.

【0027】さらに、本発明により得られる被覆耐摩耗
部品を構成する金属母材の硬さはビッカース硬さで40
0kg/mm2 以上700kg/mm2 以下であること
が好ましい。この範囲が好ましいのは、硬さが400k
g/mm2 以下であると、当該部品に局所的な衝撃力が
付加された場合に、金属母材が容易に塑性変形し、本質
的には脆性材料であるサーメットの溶射皮膜が割れたり
剥離したりしやすくなるからであり、硬さが700kg
/mm2 を超えると母材金属自体が脆くなり割れやすく
なるからである。
Further, the hardness of the metal base material constituting the coated wear-resistant part obtained by the present invention is 40 in Vickers hardness.
It is preferably from 0 kg / mm 2 to 700 kg / mm 2 . This range is preferable because the hardness is 400 k.
When the g / mm 2 or less is applied, when a local impact force is applied to the part, the metal base material is easily plastically deformed, and the thermal spray coating of the cermet, which is essentially a brittle material, is cracked or peeled off. 700kg hardness
If it exceeds / mm 2 , the base metal itself becomes brittle and easily cracks.

【0028】本発明が提供する被覆耐摩耗部品では、溶
射実施後に施こされる熱処理によって、金属母材が調質
されるとともに、溶射皮膜と金属母材の拡散処理がなさ
れている。これらの調質と拡散処理の両立を果たすため
には、金属母材の材質は合金工具鋼であるのが望まし
い。これは合金工具鋼の焼き入れ処理では、比較的小さ
な冷却速度で材料硬度を上げることが可能であり、溶射
皮膜に割れを生じないで母材の調質を行うことが容易な
ためである。
In the coated wear-resistant part provided by the present invention, the heat treatment performed after the thermal spraying is performed to heat-treat the metal base material and to perform the diffusion treatment of the thermal spray coating and the metal base material. In order to achieve both the refining and the diffusion treatment, the material of the metal base material is desirably an alloy tool steel. This is because in the quenching process of the alloy tool steel, the material hardness can be increased at a relatively low cooling rate, and the base material can be easily refined without causing cracks in the thermal spray coating.

【0029】本発明では、前記サーメット層を形成せし
める溶射皮膜を金属母材表面に施したあと、溶射皮膜と
金属母材界面での拡散処理と金属部材の調質を行うため
に加熱処理する。
In the present invention, after the thermal spray coating for forming the cermet layer is applied to the surface of the metal base material, a heat treatment is performed to perform diffusion treatment at the interface between the thermal spray coating and the metal base material and heat treatment of the metal member.

【0030】なお、本発明において、拡散処理とは、溶
射層を構成するサーメットの金属成分の一部と母材金属
成分の一部が、付加された熱エネルギーによって相互に
拡散し、溶射層の金属母材への密着強度を上げるための
熱処理を意味するものである。
In the present invention, the diffusion treatment means that part of the metal component of the cermet and part of the base metal component constituting the sprayed layer are mutually diffused by the added thermal energy, and This means a heat treatment for increasing the adhesion strength to the metal base material.

【0031】また、金属部材の調質とは、合金や金属の
固溶、析出現象等を利用して、当該合金や金属の硬さ
を、熱処理によって調整することを意味するものであ
る。
The term “tempering of a metal member” means that the hardness of the alloy or metal is adjusted by heat treatment by utilizing solid solution or precipitation of the alloy or metal.

【0032】本発明において、この拡散処理と調質を行
うための加熱処理としては、焼き入れ処理と焼き戻し処
理を含むことが好ましい。
In the present invention, the heat treatment for performing the diffusion treatment and the refining preferably includes a quenching treatment and a tempering treatment.

【0033】そして、本発明により被覆耐摩耗部品を得
るためのこれらの具体的な加熱処理条件としては、前記
サーメット層を形成しうる溶射皮膜を金属部材表面に施
し、真空中及び又は非酸化雰囲気中で850℃以上11
00℃以下に、0.5時間以上2時間以下加熱し、冷却
する焼き入れ処理と、空気中で400℃以上650℃以
下に1時間以上4時間以下加熱し、冷却する焼き戻し処
理を行うことである。
The specific heat treatment conditions for obtaining a coated wear-resistant part according to the present invention are as follows: a sprayed coating capable of forming the cermet layer is applied to the surface of a metal member, and the metal member is subjected to a vacuum and / or a non-oxidizing atmosphere. 850 ℃ or higher in 11
To perform a quenching treatment of heating and cooling to 00 ° C or less for 0.5 hours or more and 2 hours or less, and a tempering treatment of heating and cooling to 400 ° C or more and 650 ° C or less for 1 hour or more and 4 hours or less in air. It is.

【0034】真空中及び又は非酸化雰囲気中で焼き入れ
を行うのは、サーメット層形成溶射皮膜及び金属母材の
酸化を防止するためであり、焼き入れ時の加熱条件を8
50℃以上1100℃以下の温度に0.5時間以上2時
間以下とするのは、十分な熱履歴を与えないとサーメッ
ト層との拡散反応が十分に生じず、過大になると母材の
粒成長が烈しくなり強度低下するためである。また、焼
き戻し時の加熱条件を400℃以上650℃以下に1時
間以上4時間以下とするのは、金属母材の硬さを前述し
たビッカース硬さで400kg/mm2 以上700kg
/mm2 以下に調質するためである。
The quenching is performed in a vacuum and / or in a non-oxidizing atmosphere in order to prevent oxidation of the cermet layer-forming sprayed coating and the metal base material.
The reason why the temperature is set to a temperature of 50 ° C. or more and 1100 ° C. or less for 0.5 hour or more and 2 hours or less is that if a sufficient heat history is not given, a diffusion reaction with the cermet layer does not sufficiently occur. Is intensified and the strength is reduced. Further, the heating condition at the time of tempering is set to 400 ° C. or more and 650 ° C. or less for 1 hour or more and 4 hours or less, because the hardness of the metal base material is 400 kg / mm 2 or more and 700 kg in terms of Vickers hardness described above.
/ Mm 2 or less.

【0035】本発明によりサーメット層被覆耐摩耗部品
を得るには、サーメット層を形成せしめる溶射材料を調
整する工程とその溶射材料を使用して金属の母材にサー
メット層を溶射する工程が必要である。溶射用材料の形
態は粉末であり、プラズマアークやガス炎中に供給しや
すい粒度を有していることが好ましい。
In order to obtain a wear-resistant part coated with a cermet layer according to the present invention, a step of preparing a sprayed material for forming the cermet layer and a step of spraying the cermet layer onto a metal base material using the sprayed material are required. is there. The thermal spraying material is preferably in the form of powder and has a particle size that can be easily supplied into a plasma arc or gas flame.

【0036】溶射用粉末は、NiとMo及び又はWとの
複合硼化物を主体とするセラミックス粉末又は該セラミ
ックスを生成しうる組成の粉末と、Niを主体とする金
属粉末とからなる複合粉末を、アーク又はガス炎によっ
て溶融し、金属の母材の表面に高速で吹き付けることに
よってサーメット層からなる溶射層が金属の母材上に形
成される。
The thermal spraying powder is a composite powder composed of a ceramic powder mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and / or W, or a powder having a composition capable of producing the ceramic, and a metal powder mainly composed of Ni. By spraying at high speed on the surface of the metal base material, the sprayed layer composed of the cermet layer is formed on the metal base material.

【0037】この溶射材料としての粉末を得るための工
程は、例えば次の通りである。MoB、WB等の硼化物
粉末及びMo、Ni等の金属粉末を秤取し、これらを回
転ボールミルやアトリションミル等を用いて、エタノー
ルなどの有機溶媒中で混合粉砕して得られたスラリーに
有機バインダーを添加し、このスラリーを非酸化雰囲気
中でにおいてスプレードライヤー等を用いて造粒し、好
ましくは真空、又はAr等の非酸化雰囲気中において1
000〜1200℃でゆるく焼結した後、解砕して概ね
球形の粒子とする。ただし、この焼結工程は省略が可能
で、造粒した粒子を、そのまま溶射粉末として用いるこ
ともできる。
The process for obtaining the powder as the thermal spray material is, for example, as follows. A boride powder such as MoB or WB and a metal powder such as Mo or Ni are weighed, and then mixed and pulverized in an organic solvent such as ethanol using a rotary ball mill or an attrition mill to obtain a slurry. An organic binder is added, and the slurry is granulated in a non-oxidizing atmosphere using a spray dryer or the like.
After loosely sintering at 000 to 1200 ° C., the powder is crushed into roughly spherical particles. However, this sintering step can be omitted, and the granulated particles can be used as they are as the thermal spray powder.

【0038】溶射に用いる原料粉末は必ずしも前述のよ
うに硼化物粉末と金属粉末の組み合わせである必要はな
く、例えば、Ni−B合金とMo粉、W粉及びNi粉と
の組み合わせ、あるいはアトマイズ法やその他の方法で
合成した複合硼化物粉末と金属粉末の組み合わせ、さら
にはNi、Mo、W等の単体の金属粉末とB粉末の組み
合わせであってもよい。一般的にこれらの原料粉末はで
きる限り純度が高く、微細である方が優れた特性の溶射
層を得るうえで有利であることはいうまでもない。特に
溶射用粉末を用いて形成する形成する溶射層の均質性を
確保するために、硼化物粉末の平均粒径は10μm以下
とするのが好ましい。
The raw material powder used for thermal spraying does not necessarily need to be a combination of a boride powder and a metal powder as described above. For example, a combination of a Ni-B alloy and Mo powder, W powder and Ni powder, or an atomizing method Or a combination of a composite boride powder synthesized by another method and a metal powder, or a combination of a single metal powder such as Ni, Mo, W or the like and a B powder. In general, it goes without saying that these raw material powders are as pure as possible, and that finer powders are more advantageous in obtaining a sprayed layer having excellent characteristics. In particular, in order to ensure the uniformity of the thermal spray layer formed using the thermal spray powder, the average particle size of the boride powder is preferably 10 μm or less.

【0039】回転ボールミル等で混合粉砕した粉末は微
細であり、そのままでは溶射用粉末としては余り好まし
くはないため、有機バインダーを添加して造粒処理を行
うことが好ましい。有機バインダーは加熱処理により除
去されやすいものが好ましく、アクリル樹脂やポリエチ
レングリコール等を用いることができる。造粒処理を行
った粉末は一般に球形であり、流動性が良い。この造粒
粉末をそのまま溶射用粉末として使用できるが、造粒粉
末があらかじめ合成した複合硼化物粉末と金属粉末の組
み合わせでない場合は、溶射作業時の熱投入量が少ない
と溶射層中の硼化物の量が好ましい量とならず不足する
ことがある。この不足を生じさせないためには、造粒粉
末を予め真空中などの非酸化雰囲気中で1000〜12
00℃に加熱し、溶射作業前に複合硼化物を十分生成さ
せておくのが好ましい。
The powder obtained by mixing and pulverizing with a rotary ball mill or the like is fine, and is not very preferable as a powder for thermal spraying as it is. Therefore, it is preferable to add an organic binder to perform a granulation treatment. The organic binder is preferably one that is easily removed by heat treatment, and an acrylic resin, polyethylene glycol, or the like can be used. The granulated powder is generally spherical and has good fluidity. This granulated powder can be used as it is as a powder for thermal spraying. However, when the granulated powder is not a combination of a composite boride powder synthesized in advance and a metal powder, if the heat input during the thermal spraying operation is small, the boride in the thermal spray layer Is not a preferable amount and may be insufficient. In order not to cause this shortage, the granulated powder is previously prepared in a non-oxidizing atmosphere such as
It is preferable to heat to 00 ° C. to sufficiently generate the complex boride before the spraying operation.

【0040】本発明の被覆耐摩耗部品を得るためにの溶
射作業は、高速ガスフレーム溶射法によって行うのが好
ましいが、プラズマ溶射法によって行うことも可能であ
る。
The spraying operation for obtaining the coated wear-resistant part of the present invention is preferably performed by a high-speed gas flame spraying method, but may be performed by a plasma spraying method.

【0041】[0041]

【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を図面を参
照して説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.

【0042】(実施例)MoB(純度99.5%、平均
粒径約6μm)49重量%、WB(純度99.4%、平
均粒径約4μm)9重量%、Mo(純度約99.8%、
平均粒径約8μm)7重量%、Ni(純度約99.5
%、平均粒径3μm)35重量%の4種類の粉末を混合
し、有機溶媒としてエチルアルコールを用い回転ボール
ミルにて48時間粉砕を行った。得られたスラリーにア
クリル系バインダーを0.5%添加し粘度調整を行った
後、ディスクアトマイザー式スプレードライヤーを用い
て造粒処理を行い平均粒径が約46μmの造粒粉を作製
した。この造粒粉をAr雰囲気中1100℃で1時間焼
結した後、解砕して、分級を行い粒径26〜50μmの
溶射用粉末を得た。
(Examples) MoB (purity 99.5%, average particle size: about 6 μm) 49% by weight, WB (purity 99.4%, average particle size: about 4 μm) 9% by weight, Mo (purity: about 99.8) %,
7% by weight (average particle size: about 8 μm), Ni (purity: about 99.5)
%, Average particle size of 3 μm) and mixed with each other and pulverized for 48 hours in a rotary ball mill using ethyl alcohol as an organic solvent. After 0.5% of an acrylic binder was added to the obtained slurry to adjust the viscosity, a granulating treatment was performed using a disk atomizer type spray dryer to produce granulated powder having an average particle size of about 46 μm. After sintering this granulated powder at 1100 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere, it was crushed and classified to obtain a thermal spraying powder having a particle size of 26 to 50 μm.

【0043】この溶射用粉末を金属母材であるサンドブ
ラスト処理を行った図1に示すように生材のSKD61
製金属部材2の上に、スルーザー・メテコ社製ダイヤモ
ンドジェット式溶射機を用い、膜厚が約200μmにな
るように溶射した。得られた溶射皮膜1は緻密で均質で
あり、平均硬度(断面に荷重300gのマイクロビッカ
ースを打ち込んで測定した)Hv300 が1010kg/
mm2 の特性を示した。
The thermal spraying powder was subjected to sand blasting as a metal base material, and as shown in FIG.
The metal member 2 was sprayed using a diamond jet spraying machine manufactured by Sulzer Meteco Co., Ltd. to a film thickness of about 200 μm. The obtained thermal spray coating 1 is dense and homogeneous, and has an average hardness (measured by driving a micro Vickers having a load of 300 g into the cross section) Hv 300 of 1010 kg /.
It showed the characteristics of mm 2.

【0044】次いで、この被覆金属部品に真空中で95
0℃に1時間加熱し、風冷する焼き入れ処理と、空気中
で500℃に2時間加熱したのち空冷する焼き戻し処理
を実施した。ここで金属母材の硬さをビッカース硬度計
を用い5kg荷重で測定すると、平均510kg/mm
2 であった。
Next, the coated metal part is placed in a vacuum at 95
A quenching treatment of heating to 0 ° C. for 1 hour and air cooling, and a tempering treatment of heating to 500 ° C. in air for 2 hours and then air cooling were performed. Here, when the hardness of the metal base material is measured at a load of 5 kg using a Vickers hardness meter, the average is 510 kg / mm.
Was 2 .

【0045】溶射を施した面を研磨した後、この被覆金
属部品を、図2に示すようにプレス金型セットの稼動型
4のガイドピン3として用い、固定型5の端部と繰り返
し摺動させた。なお、このプレス金型セットにおいて稼
動型は、フローティングしながら高速で型と合わさるた
めガイドピンの摺動面には衝撃力が付加されるが、当該
部品の溶射した摺動面が摩滅し、高精度な両型の合致、
離脱ができなくなるまで46万回のプレスが可能であっ
た。
After the sprayed surface was polished, the coated metal part was used as a guide pin 3 of a working die 4 of a press die set as shown in FIG. I let it. In this press die set, the working die floats and engages with the die at a high speed, so that an impact force is applied to the sliding surface of the guide pin. Accurate matching of both types,
460,000 presses were possible until removal was impossible.

【0046】(比較例1)実施例1と同様に溶射を行い
被覆金属部品を作製した後、熱処理を行わないで、同様
なプレス金型のガイドピンとして使用した。プレスを実
施すると摺動面の機械的付加による塑性変形にともな
い、皮膜には割れが生じ剥離に至ったため、3万回のプ
レスで使用不可となった。
Comparative Example 1 A coated metal part was prepared by thermal spraying in the same manner as in Example 1, and was used as a guide pin for a similar press die without heat treatment. When the press was performed, the coating was cracked due to the plastic deformation due to the mechanical addition of the sliding surface, leading to peeling, so that the press could not be used after 30,000 presses.

【0047】(比較例2〜5)各種の溶射材料の溶射を
施し、実施例と同じガイドピンを作製した。それぞれの
溶射は比較例2及び3はダイヤモンドジェット法、比較
例4はプラズマ法及び比較例5はガスフレーム法によっ
て実施し、金属母材溶射面の前処理は実施例と同一とし
た。また、比較例5では実施例と同様に、生材のSKD
61に溶射を実施し、溶射後に焼き入れ、焼き戻しを行
ったが、比較例2〜4では溶射後に同様な熱処理を行う
と、何れも被膜に割れや剥離が生じ実用に供せないた
め、予め硬さをビッカース硬さ500kg/mm2 程度
に調質した金属母材に溶射を行った。
(Comparative Examples 2 to 5) Various thermal spray materials were sprayed to produce the same guide pins as in the examples. The respective thermal spraying was performed by the diamond jet method in Comparative Examples 2 and 3, the plasma method in Comparative Example 4 and the gas flame method in Comparative Example 5, and the pretreatment of the metal base material sprayed surface was the same as that in the example. In Comparative Example 5, as in the example, the raw material SKD was used.
Thermal spraying was performed on 61, and quenching and tempering were performed after thermal spraying. However, in Comparative Examples 2 to 4, when a similar heat treatment was performed after thermal spraying, cracks and peeling occurred in any of the coatings, so that they could not be put to practical use. Thermal spraying was performed on a metal base material whose hardness was previously adjusted to a Vickers hardness of about 500 kg / mm 2 .

【0048】これらの被覆ガイドピンの皮膜の厚みと硬
さ、実用に供した結果、及び実用に堪えなくなった理由
を表1に記した。
Table 1 shows the thickness and hardness of the coatings of these coated guide pins, the results of practical use, and the reason why they became unsuitable for practical use.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明により得られる被覆金属部品が有
する、NiとMo及び又はWとの複合硼化物を主体とす
るセラミックス相と、Niを主体とする金属結合相とか
らなるサーメット溶射層は、耐摩耗溶射皮膜として多用
されているステライトなどのCo系合金や、Ni−Cr
−B自溶性合金の溶射層と比べ、格段に大きい高温強度
や硬度を有し、密着性、耐食性や耐熱衝撃性において遜
色がない。また、本発明により得られるサーメット溶射
層は、熱処理によって金属母材成分と相互拡散している
ため、金属母材との冶金学的結合が不可能なZrO2
などのセラミックス系サーメット層の溶射皮膜に比べ
て、格段に大きな密着力を有している。
According to the present invention, the cermet sprayed layer composed of a ceramic phase mainly composed of a composite boride of Ni, Mo and / or W and a metal-bound phase mainly composed of Ni of the coated metal part obtained by the present invention is: , Co-based alloys such as stellite, which are widely used as abrasion-resistant thermal spray coatings, and Ni-Cr
Compared to the sprayed layer of -B self-fluxing alloy, it has remarkably high high-temperature strength and hardness, and is comparable to adhesiveness, corrosion resistance and thermal shock resistance. Further, since the cermet sprayed layer obtained by the present invention is interdiffused with a metal base material component by heat treatment, thermal spraying of a ceramic cermet layer such as a ZrO 2 base material that cannot be metallurgically bonded to the metal base material. It has a much higher adhesion than a film.

【0051】さらに、本発明の提供する被覆耐摩耗部品
の金属母材は、熱処理により、溶射皮膜と冶金学的に結
びついていると同時に、十分な硬さに調質されている高
度な耐摩耗性を有しており、冷却速度の小さい熱処理に
よる密着性向上が可能なWC−Co系やCr32 −N
i・Cr系皮膜を溶射して形成した被覆金属部品でも、
母材金属の調質(硬化)と皮膜密着性の向上を両立させ
る条件の熱処理は不可能である。この結果、本発明の提
供する被覆耐摩耗部品が、使用時に機械的な衝撃力が付
加される部品であっても、非常に優れた耐久性を示すの
と対照的に、WC−Co系やCr32 −Ni・Cr系
皮膜を、使用時に機械的な衝撃力が付加される部品に施
しても、母材の変形に伴う割れと剥離のため大きな効果
は得られない。
Further, the metal base material of the coated abrasion-resistant part provided by the present invention has a high abrasion resistance which is metallurgically bonded to the thermal spray coating by heat treatment and which has been refined to a sufficient hardness. WC-Co and Cr 3 C 2 -N
Even coated metal parts formed by spraying an i-Cr coating
It is not possible to perform a heat treatment under conditions that achieve both the refining (hardening) of the base metal and the improvement in film adhesion. As a result, the coated abrasion-resistant parts provided by the present invention exhibit extremely excellent durability even when they are parts to which a mechanical impact force is applied during use. the Cr 3 C 2 -Ni · Cr-based film, not even a large effect for peeling and cracking due to deformation of the base material obtained by subjecting the component to mechanical impact force is added at the time of use.

【0052】したがって、本発明が提供する被覆耐摩耗
部品は、使用時に機械的な衝撃力が付加される場合にも
有効な、唯一の溶射による被覆耐摩耗部品といえる。
Therefore, the coated and wear-resistant part provided by the present invention can be said to be the only coated and wear-resistant part by thermal spraying that is effective even when a mechanical impact force is applied during use.

【0053】このため、本発明による被覆金属部品は、
プレス型部品や回転機械部品に代表されるような、耐摩
耗性と摺動性が要求されるのみではなく、機械的衝撃力
が繰り返し印可される用途において、優れた耐用を示
し、これらの機器のコストパフォーマンスを大幅に改善
する。また、本発明の被覆金属部品は、高い耐食性を有
し、高温硬さにも優れているため、さらに広範な用途に
おいて製品の品質とコストの低減で大きな改善効果をも
たらすと考えられ、その産業上の利用価値は多大であ
る。
For this reason, the coated metal part according to the present invention
These devices not only require abrasion resistance and slidability as typified by press-type parts and rotating machine parts, but also exhibit excellent durability in applications where mechanical impact force is repeatedly applied. Greatly improve the cost performance of. In addition, the coated metal parts of the present invention have high corrosion resistance and excellent high-temperature hardness, so that they are expected to bring a great improvement effect by reducing product quality and cost in a wider range of applications. The above utility value is enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を説明するための参考図であ
る。
FIG. 1 is a reference diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例及び比較例を説明するための参
考図である。
FIG. 2 is a reference diagram for explaining an example of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:溶射層 2:合金工具鋼製部品 3:ガイドピン 4:稼動型 5:固定型 1: Thermal spray layer 2: Alloy tool steel part 3: Guide pin 4: Working type 5: Fixed type

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属母材の表面に、NiとMo及び又はW
との複合硼化物を主体とするセラミックス相と、Niを
主体とする金属結合相とからなるサーメット層を形成せ
しめる溶射皮膜を施し、ついで熱処理による溶射皮膜と
金属母材界面での拡散処理と金属母材の調質を行うこと
を特徴とするサーメット層を形成した耐摩耗部品の製造
方法。
1. The method according to claim 1, wherein Ni, Mo and / or W
A thermal spray coating to form a cermet layer composed of a ceramic phase mainly composed of a composite boride and a metal binding phase mainly composed of Ni, and then a diffusion treatment at the interface between the thermal spray coating and the metal base material by heat treatment and metal A method for producing a wear-resistant part having a cermet layer formed thereon, wherein a base material is reconditioned.
【請求項2】前記サーメット層中に前記セラミックス相
が50〜85重量%含まれている請求項1記載の耐摩耗
部品の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein said cermet layer contains 50 to 85% by weight of said ceramic phase.
【請求項3】前記サーメット層中の、前記セラミックス
相の70重量%以上がMox Niy2 又は(Mo,
W)x Niy2 (ただしX=1.8〜2.2、Y=
0.9〜1.1)であり、前記金属結合相の60重量%
以上がNiである請求項1又は2記載の耐摩耗部品の製
造方法。
Wherein said cermet layer, more than 70 wt% of the ceramic phase is Mo x Ni y B 2 or (Mo,
W) x Ni y B 2 (where X = 1.8 to 2.2, Y =
0.9 to 1.1), and 60% by weight of the metal binder phase.
The method for producing a wear-resistant part according to claim 1 or 2, wherein Ni is Ni.
【請求項4】前記サーメット層の厚みが0.05〜0.
5mmである請求項1〜3のいずれかに記載の耐摩耗部
品の製造方法。
4. The cermet layer has a thickness of 0.05 to 0.5.
The method for producing a wear-resistant part according to any one of claims 1 to 3, which is 5 mm.
【請求項5】金属母材の硬さがビッカース硬さで400
kg/mm2 以上700kg/mm2 以下である請求項
1〜4のいずれかに記載の耐摩耗部品の製造方法。
5. The hardness of the metal base material is 400 in Vickers hardness.
kg / mm 2 or more 700 kg / mm 2 or less manufacturing method of the wear component according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】前記金属母材が合金工具鋼である請求項1
〜5のいずれかに記載の耐摩耗部品の製造方法。
6. The metal base material is an alloy tool steel.
The method for producing a wear-resistant part according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】熱処理が焼き入れ処理と焼き戻し処理を含
むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の耐
摩耗部品の製造方法。
7. The method for manufacturing a wear-resistant part according to claim 1, wherein the heat treatment includes a quenching treatment and a tempering treatment.
【請求項8】焼き入れ処理は、真空中又は非酸化雰囲気
中で850℃以上1100℃以下で加熱することを特徴
とする請求項7記載の耐摩耗部品の製造方法。
8. The method for producing a wear-resistant part according to claim 7, wherein the quenching treatment is performed by heating in a vacuum or a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 850 ° C. to 1100 ° C.
【請求項9】加熱時間を0.5時間以上2時間以下とす
ることを特徴とする請求項8記載の耐摩耗部品の製造方
法。
9. The method according to claim 8, wherein the heating time is 0.5 hours or more and 2 hours or less.
【請求項10】焼き戻し処理は400℃以上650℃以
下で行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記
載の耐摩耗部品の製造方法。
10. The method for manufacturing a wear-resistant part according to claim 7, wherein the tempering is performed at a temperature of 400 ° C. or more and 650 ° C. or less.
【請求項11】焼き戻し処理は、空気中で1時間以上4
時間以下行うことを特徴とする請求項10記載の耐摩耗
部品の製造方法。
11. The tempering treatment is performed in air for at least one hour.
The method for producing a wear-resistant part according to claim 10, wherein the method is performed for a time equal to or less than a time.
JP1449098A 1998-01-27 1998-01-27 Production of wear resistant parts Pending JPH11209863A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1449098A JPH11209863A (en) 1998-01-27 1998-01-27 Production of wear resistant parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1449098A JPH11209863A (en) 1998-01-27 1998-01-27 Production of wear resistant parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11209863A true JPH11209863A (en) 1999-08-03

Family

ID=11862505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1449098A Pending JPH11209863A (en) 1998-01-27 1998-01-27 Production of wear resistant parts

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11209863A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004307938A (en) * 2003-04-07 2004-11-04 Honda Motor Co Ltd Method for coupling thermal spraying layer and iron and steel members
JP2008261040A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Amc:Kk Method for forming hard sprayed coating onto surface of steel stock, hard sprayed coating-coated steel stock, and cutter using hard sprayed coating-coated steel stock
JP2010018868A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Member provided with surface layer and method for producing the same
JP2010024529A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd Thermal spraying alloy, member provided with surface layer and method for producing the same
JP2010037598A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method for manufacturing member having wear resistant inner peripheral surface
CN111893416A (en) * 2020-08-07 2020-11-06 和县卜集振兴标准件厂 Cold stamping die surface laser spraying treatment method
CN115216719A (en) * 2022-07-19 2022-10-21 吉安富奇精密制造有限公司 Wear-resistant numerical control cutter containing composite coating and preparation method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004307938A (en) * 2003-04-07 2004-11-04 Honda Motor Co Ltd Method for coupling thermal spraying layer and iron and steel members
JP2008261040A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Amc:Kk Method for forming hard sprayed coating onto surface of steel stock, hard sprayed coating-coated steel stock, and cutter using hard sprayed coating-coated steel stock
JP2010018868A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Member provided with surface layer and method for producing the same
JP2010024529A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd Thermal spraying alloy, member provided with surface layer and method for producing the same
JP2010037598A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method for manufacturing member having wear resistant inner peripheral surface
CN111893416A (en) * 2020-08-07 2020-11-06 和县卜集振兴标准件厂 Cold stamping die surface laser spraying treatment method
CN111893416B (en) * 2020-08-07 2022-08-05 和县卜集振兴标准件厂 Cold stamping die surface laser spraying treatment method
CN115216719A (en) * 2022-07-19 2022-10-21 吉安富奇精密制造有限公司 Wear-resistant numerical control cutter containing composite coating and preparation method thereof
CN115216719B (en) * 2022-07-19 2023-07-21 吉安富奇精密制造有限公司 Wear-resistant numerical control cutter containing composite coating and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111254379B (en) Preparation method of high-entropy ceramic coating
CN1269993C (en) Multi-element alloy coat
CN111254376B (en) Preparation method of high-entropy ceramic composite coating
JP2004510050A (en) Thermal coating of piston rings for mechanically alloyed powders.
US20070116890A1 (en) Method for coating turbine engine components with rhenium alloys using high velocity-low temperature spray process
JP2008538385A (en) Method for forming metal matrix composite and coating layer and bulk produced using the same
CN108677129A (en) A kind of FeCoNiCrSiAl high-entropy alloys coating and preparation method thereof
CN109778042B (en) High-strength tungsten-based alloy and preparation method thereof
CN113564577B (en) Coating of copper-based surface intermetallic compound reinforced gradient high-entropy alloy and preparation method thereof
KR20040085069A (en) thermal spraying power and method of forming a thermal sprayed coating using the same
CN110000376B (en) Nickel-molybdenum-chromium-diamond alloy composite powder and preparation method and application thereof
CN106011840A (en) Impact-resistant metal ceramic wear-resistant coating and preparation method thereof
CN111334742B (en) Method for preparing ceramic composite coating of refractory transition metal compound
CN111270190B (en) Preparation method of high-entropy ceramic-alumina composite coating
US4562090A (en) Method for improving the density, strength and bonding of coatings
JP2988281B2 (en) Ceramic / metal composite powder for thermal spraying and method for forming thermal spray coating
JPH11209863A (en) Production of wear resistant parts
CN112281105A (en) Metal ceramic composite coating and preparation method and application thereof
CN117089834A (en) Refractory high-entropy alloy powder for ultra-high-speed laser cladding, coating and preparation method thereof
JPH093618A (en) Production of titanium boride coated article thus produced
JP5514104B2 (en) Hearth roll with excellent Mn build-up resistance, thermal shock resistance, and wear resistance, and its thermal spray material
JPH0913177A (en) Cermet build-up metallic parts by welding and production thereof
JPH0645863B2 (en) Thermal spray material excellent in high temperature wear resistance and build-up resistance and its coated article
CN114892117A (en) TiC particle reinforced high-entropy alloy wear-resistant coating and preparation method thereof
CN111809133B (en) High-hardness nickel-based titanium carbide powder and preparation method thereof