JPS618230A - 鋼部材にセラミツクス部品を固定する方法 - Google Patents
鋼部材にセラミツクス部品を固定する方法Info
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- JPS618230A JPS618230A JP59128691A JP12869184A JPS618230A JP S618230 A JPS618230 A JP S618230A JP 59128691 A JP59128691 A JP 59128691A JP 12869184 A JP12869184 A JP 12869184A JP S618230 A JPS618230 A JP S618230A
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- steel
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- fitting
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B4/00—Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings
- F16B4/006—Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts being at different temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
- F16B2200/77—Use of a shape-memory material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ｍ製スリーブの内側にセラミックス円筒を嵌
装した、例えば、射出成形機用耐摩耗耐蝕性加熱シリン
ダー等を製造する場合のような、鋼部材にセラミックス
部品を固定する方法に関する。
装した、例えば、射出成形機用耐摩耗耐蝕性加熱シリン
ダー等を製造する場合のような、鋼部材にセラミックス
部品を固定する方法に関する。
、セラミックスは金属材料に比較して優れた耐摩耗性と
耐蝕性を示す反面、きわめて脆いと云う欠点を有してい
る。このため、セラミックスからなる部品を機械的強度
が要求される部分へ適用するに当たって、焼ばめ或いは
鋳ぐるみ等によりセラミックスを鋼で補強したものが用
いられている。
耐蝕性を示す反面、きわめて脆いと云う欠点を有してい
る。このため、セラミックスからなる部品を機械的強度
が要求される部分へ適用するに当たって、焼ばめ或いは
鋳ぐるみ等によりセラミックスを鋼で補強したものが用
いられている。
しかしながら、焼ばめ法で補強されたセラミック部品は
、その使用温度が當温の場合は問題ないが、富温より高
くなるとセラミックスの熱膨張係数が、次の表に示すよ
うに、鋼と比べ極端に低いために嵌合面が分離してしま
うという問題が生ずる。
、その使用温度が當温の場合は問題ないが、富温より高
くなるとセラミックスの熱膨張係数が、次の表に示すよ
うに、鋼と比べ極端に低いために嵌合面が分離してしま
うという問題が生ずる。
例えば、窒化硅素系セラミックスの棒又はパイプを鋼に
焼ばめ固定する場合、使用温度を仮りに２００℃とした
場合、使用温度では、 セラミックスの径Ｘ （１，３−０，３） Ｘｌ０−’
Ｘ２００のずき間がセラミックス材と鋼補強材との嵌合
面に生じることになる。この値を焼ばめ率に換算すると
２．０／１０００になり、焼ばめ時においては固定に必
要な力を付与する焼ばめ率以外に、前記の２．０／＋０
００を加えた非常に高い焼ばめ率によって焼ばめる必要
が生じてくる。
焼ばめ固定する場合、使用温度を仮りに２００℃とした
場合、使用温度では、 セラミックスの径Ｘ （１，３−０，３） Ｘｌ０−’
Ｘ２００のずき間がセラミックス材と鋼補強材との嵌合
面に生じることになる。この値を焼ばめ率に換算すると
２．０／１０００になり、焼ばめ時においては固定に必
要な力を付与する焼ばめ率以外に、前記の２．０／＋０
００を加えた非常に高い焼ばめ率によって焼ばめる必要
が生じてくる。
これに、焼ばめ作業に必要な余裕間隙を考えると、実際
作業に当たっての焼ばめ温度４才４００〜５００℃とい
った非常に高い温度が必要となり、焼ばめ作業自体が困
難になる他に、焼ばめ時に熱応力でセラミックスに割れ
が生ずるおそれもある。
作業に当たっての焼ばめ温度４才４００〜５００℃とい
った非常に高い温度が必要となり、焼ばめ作業自体が困
難になる他に、焼ばめ時に熱応力でセラミックスに割れ
が生ずるおそれもある。
これらの問題を解消する方法として、前記の鋳ぐるみ法
がある。この鋳くるめ法は、セラミックス部材の回りに
溶鋼を鋳込んでセラミックスを固定するものであるが、
セラミックス部材の紘型への固定方法がむずかしく、ま
た鋳くるんだ外層材の固定力（残留応力）の正確な把握
が困難である等の問題がある。
がある。この鋳くるめ法は、セラミックス部材の回りに
溶鋼を鋳込んでセラミックスを固定するものであるが、
セラミックス部材の紘型への固定方法がむずかしく、ま
た鋳くるんだ外層材の固定力（残留応力）の正確な把握
が困難である等の問題がある。
本発明は、セラミックス部材と鋼部材とを焼きばめ接合
するに当たっての上記従来法の欠点を解消するものであ
る。
するに当たっての上記従来法の欠点を解消するものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記の課題をセラミックスを嵌合する外筒鋼
として焼入れしたままのマルテンサイト鋼を用いて解決
したものである。具体的には、マルテンサイトの分解で
大きな収縮が起らない焼もどし温度以下の温度、一般に
は１５０℃以下の温度でセラミックスを焼ばめする。次
いで、全体を外筒鋼の焼もどし温度、一般には５００〜
６５０℃に均熱して外筒鋼のマルテンサイトを分解させ
た後、冷却する。
として焼入れしたままのマルテンサイト鋼を用いて解決
したものである。具体的には、マルテンサイトの分解で
大きな収縮が起らない焼もどし温度以下の温度、一般に
は１５０℃以下の温度でセラミックスを焼ばめする。次
いで、全体を外筒鋼の焼もどし温度、一般には５００〜
６５０℃に均熱して外筒鋼のマルテンサイトを分解させ
た後、冷却する。
この均熱処理中、外筒鋼のマルテンサイトがフェライト
へ変態し、この変態による収縮で夕）筒鋼が内装された
セラミックスを締め付ジノ固定するものである。
へ変態し、この変態による収縮で夕）筒鋼が内装された
セラミックスを締め付ジノ固定するものである。
５５５Ｃの丸棒から外径６０１１φ、内径４０１ｓφ、
長さ５Ｑｍｍｎの円筒を切り出し、８５０℃から水焼入
れした。この円筒の内表面をあらかじめ用意した外径４
０璽ｌφ、内径２０ｍφ、長さ５０璽璽ｐのサイアロン
焼結体の外径に合せて研磨加工して外筒とし、１５０℃
で焼ばめした。図は鋼製外筒（１）にセラミックス製円
筒（２）を焼ばめした構造断面図を示す。焼ばめ時点で
の外筒内径とセラミックス外径及び焼ばめ率の関係を下
に示す。
長さ５Ｑｍｍｎの円筒を切り出し、８５０℃から水焼入
れした。この円筒の内表面をあらかじめ用意した外径４
０璽ｌφ、内径２０ｍφ、長さ５０璽璽ｐのサイアロン
焼結体の外径に合せて研磨加工して外筒とし、１５０℃
で焼ばめした。図は鋼製外筒（１）にセラミックス製円
筒（２）を焼ばめした構造断面図を示す。焼ばめ時点で
の外筒内径とセラミックス外径及び焼ばめ率の関係を下
に示す。
外筒内径 ４０．０２璽ｌφセラミツクス外
径 ４０．０３ ｖｓ＊φ見かけ焼ばめ率 ０．
２５／１０００次いで、これを５５０℃に３時間加熱し
た後放冷した。完全に室温まで冷却した後、外筒表面の
応力を開放法で測定した結果、円周方向に２３ ｋｇ
／ ｍｍ ２の値であった。この値は２．７／１０００
の焼ばめ率で焼ばめた時の応力に相当する。したがって
外筒が２００℃に加熱されてもなお０．７／１０００
（−２，７／１０００−２／１０００）の焼ばめ率が残
存することになり、この温度でセラミックスを固定する
力を十分に有していた。
径 ４０．０３ ｖｓ＊φ見かけ焼ばめ率 ０．
２５／１０００次いで、これを５５０℃に３時間加熱し
た後放冷した。完全に室温まで冷却した後、外筒表面の
応力を開放法で測定した結果、円周方向に２３ ｋｇ
／ ｍｍ ２の値であった。この値は２．７／１０００
の焼ばめ率で焼ばめた時の応力に相当する。したがって
外筒が２００℃に加熱されてもなお０．７／１０００
（−２，７／１０００−２／１０００）の焼ばめ率が残
存することになり、この温度でセラミックスを固定する
力を十分に有していた。
本発明は、嵌合補強材としてマンテンサイド組Ｑ
織を有する鋼を用いて低い温度で焼きばめすることがで
きるので、嵌合作業も簡単であって、しかも比較的高温
域での使用においても、嵌合補強材がセラミックス材を
固定する力を維持しており、接合面が分離することがな
いので、従来よりも高温域での利用が可能となり、また
、耐久性も増大するという効果を奏する。
きるので、嵌合作業も簡単であって、しかも比較的高温
域での使用においても、嵌合補強材がセラミックス材を
固定する力を維持しており、接合面が分離することがな
いので、従来よりも高温域での利用が可能となり、また
、耐久性も増大するという効果を奏する。
尊１図は鋼製外筒にセラミ、クス製円筒を焼ばめした構
造断面図である。 （１）鋼製外筒 （２） セラミックス製円筒 特許出願人 日立金属株式会社 矛１ 因
造断面図である。 （１）鋼製外筒 （２） セラミックス製円筒 特許出願人 日立金属株式会社 矛１ 因
Claims (1)
- １、鋼部材にあらかじめ焼入処理を施してマルテンサイ
ト変態により膨張した状態にしておき、その内側にセラ
ミックス部品を焼ばめ装着し、しかる後５００〜６５０
℃にて焼戻すことを特徴とする鋼部材にセラミックス部
品を固定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128691A JPS618230A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼部材にセラミツクス部品を固定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128691A JPS618230A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼部材にセラミツクス部品を固定する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618230A true JPS618230A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14991034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128691A Pending JPS618230A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼部材にセラミツクス部品を固定する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618230A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61191572A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 金属とセラミックスとの接合体及びその製造法 |
| JPS63206550A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | 上新建業株式会社 | 各種建造物屋上の建設工法 |
| EP1068926A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-17 | Aerospatiale Matra CCR | Procédé d'introduction d'une bague métallique dans une pièce en matériau composité à matrice organique et pièce obtenue par ce procédé |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128691A patent/JPS618230A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61191572A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 金属とセラミックスとの接合体及びその製造法 |
| JPH0329031B2 (ja) * | 1985-02-18 | 1991-04-22 | Ngk Spark Plug Co | |
| JPS63206550A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | 上新建業株式会社 | 各種建造物屋上の建設工法 |
| EP1068926A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-17 | Aerospatiale Matra CCR | Procédé d'introduction d'une bague métallique dans une pièce en matériau composité à matrice organique et pièce obtenue par ce procédé |
| FR2796425A1 (fr) * | 1999-07-13 | 2001-01-19 | Aerospatiale Matra Ccr | Procede d'introduction d'une bague mettalique dans une piece en materiau composite a matrice organique et piece obtenue par ce procede |
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