JPS63227757A - 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 - Google Patents
耐摩耗性セラミツクスの溶射方法Info
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- JPS63227757A JPS63227757A JP62061446A JP6144687A JPS63227757A JP S63227757 A JPS63227757 A JP S63227757A JP 62061446 A JP62061446 A JP 62061446A JP 6144687 A JP6144687 A JP 6144687A JP S63227757 A JPS63227757 A JP S63227757A
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、内燃機関用ピストンシリンダボア、その他
各種の部材において、表面の耐摩耗性や耐熱性、断熱性
等の特性を向上させるためにセラミックスを基材に溶射
する方法に関するものであり、特に耐摩耗性の優れたＴ
ｉＣ主体の溶射層を形成する方法に関するものでおる。
各種の部材において、表面の耐摩耗性や耐熱性、断熱性
等の特性を向上させるためにセラミックスを基材に溶射
する方法に関するものであり、特に耐摩耗性の優れたＴ
ｉＣ主体の溶射層を形成する方法に関するものでおる。
従来の技術
各種セラミック材料のうちでも特にＴｉＣ（炭化チタン
）は高融点材料であって硬度が高く、耐熱性、耐摩耗性
、耐食性、耐酸化性に優れた材料として知られており、
そこでＴｉＣは従来から上述のような性能が要求される
用途において主として焼結材料として使用されている。
）は高融点材料であって硬度が高く、耐熱性、耐摩耗性
、耐食性、耐酸化性に優れた材料として知られており、
そこでＴｉＣは従来から上述のような性能が要求される
用途において主として焼結材料として使用されている。
ところで一般に焼結法により得られたセラミック材料（
焼結セラミックス）は、強度、特に靭性に欠ける問題か
あり、一方前述のような耐摩耗性、耐熱性、耐酸化性、
耐食性は表面層のみ充足していれば良い場合が多いこと
から、金属等からなる基材の表面層のみをセラミックス
により局部的に被覆することが望ましい場合が多く、ま
たその場合の被覆方法としては溶射法を利用することが
多い。しかしながらＴｉＣは融点（約３１６０℃）に対
して（昇華点的３３００℃）が比較的近接しており、そ
のためＴｉＣ自体を直接プラズマ溶射法などにより溶射
した場合、昇華や分解が生じやすく、したがって基材表
面に密着したＴｉＣ被覆層を形成することが困難なこと
が多かったのである。
焼結セラミックス）は、強度、特に靭性に欠ける問題か
あり、一方前述のような耐摩耗性、耐熱性、耐酸化性、
耐食性は表面層のみ充足していれば良い場合が多いこと
から、金属等からなる基材の表面層のみをセラミックス
により局部的に被覆することが望ましい場合が多く、ま
たその場合の被覆方法としては溶射法を利用することが
多い。しかしながらＴｉＣは融点（約３１６０℃）に対
して（昇華点的３３００℃）が比較的近接しており、そ
のためＴｉＣ自体を直接プラズマ溶射法などにより溶射
した場合、昇華や分解が生じやすく、したがって基材表
面に密着したＴｉＣ被覆層を形成することが困難なこと
が多かったのである。
一方、セラミック材料の溶射方法の一つとして、特開昭
５９−６４７６６号公報においては、予めセラミック粉
末粒子の表面にＧＯやＮｉ等の金属をコーティングして
おき、そのコーティングされた粉末粒子を溶射して、金
属の結合力により溶射１を形成する方法が提案されてい
る。そこでＴｉＣについても、この方法を利用して予め
ＴｉＣ粒子にＮｉやＣＯ等の金属をコーティングしてお
き、その粉末を溶射すればＴｉＣは金属により包み込ま
れるため分解や昇華が生じにくくなり、また金属の結合
力により基材上に充分にｖ！ｉ着させることができると
考えられる。
５９−６４７６６号公報においては、予めセラミック粉
末粒子の表面にＧＯやＮｉ等の金属をコーティングして
おき、そのコーティングされた粉末粒子を溶射して、金
属の結合力により溶射１を形成する方法が提案されてい
る。そこでＴｉＣについても、この方法を利用して予め
ＴｉＣ粒子にＮｉやＣＯ等の金属をコーティングしてお
き、その粉末を溶射すればＴｉＣは金属により包み込ま
れるため分解や昇華が生じにくくなり、また金属の結合
力により基材上に充分にｖ！ｉ着させることができると
考えられる。
発明が解決すべき問題点
前記提案の方法にしたがってＴｉＣ粉末粒子にＧｏヤＮ
１などの金属をコーティングして基材１上に溶射した場
合、第５図に示すように溶射層３はＣＯやＮ１等の金属
相５中にＴｉＣ粒子４が分散した状態となる。そのため
溶射層３自体の硬さは、ＴｉＣが本来有する硬さくＨｖ
３０００程度）よりも著しく低くなってむしろＮｉやＧ
ｏなどの金属層自体の硬さに近い硬さくＨｖ５００〜１
０００程度）しか得られず、そのため耐摩耗性もＴｉＣ
単独の場合はどは高くならず、ＮｉやＧｏと同程度の耐
摩耗性しか得られない。もちろん、ＴｉＣ粉末粒子に対
するＮｉやＣｏ等の金属のコーティング厚みを薄くすれ
ば、溶射層中におけるＴｉＣ分散量も増大して溶射層の
硬さも高くなると考えられるが、実際上は微細な粉末粒
子における表面のコーティ。
１などの金属をコーティングして基材１上に溶射した場
合、第５図に示すように溶射層３はＣＯやＮ１等の金属
相５中にＴｉＣ粒子４が分散した状態となる。そのため
溶射層３自体の硬さは、ＴｉＣが本来有する硬さくＨｖ
３０００程度）よりも著しく低くなってむしろＮｉやＧ
ｏなどの金属層自体の硬さに近い硬さくＨｖ５００〜１
０００程度）しか得られず、そのため耐摩耗性もＴｉＣ
単独の場合はどは高くならず、ＮｉやＧｏと同程度の耐
摩耗性しか得られない。もちろん、ＴｉＣ粉末粒子に対
するＮｉやＣｏ等の金属のコーティング厚みを薄くすれ
ば、溶射層中におけるＴｉＣ分散量も増大して溶射層の
硬さも高くなると考えられるが、実際上は微細な粉末粒
子における表面のコーティ。
ング厚みを著しく薄くすることは困難であってその薄肉
化には制約があり、したがって前記提案の方法では溶射
層中のＴｉＣ分散優を必る程度以上大きくすることはで
きず、溶射層の硬さ、ひいては耐摩耗性を充分に高める
ことはできなかったのでおる。
化には制約があり、したがって前記提案の方法では溶射
層中のＴｉＣ分散優を必る程度以上大きくすることはで
きず、溶射層の硬さ、ひいては耐摩耗性を充分に高める
ことはできなかったのでおる。
このように前記提案の方法では、折角高硬度を有するＴ
ｉＣを用いても、その特性を充分に発揮させて、優れた
耐摩耗性を有する溶射層を形成することが困難であった
。
ｉＣを用いても、その特性を充分に発揮させて、優れた
耐摩耗性を有する溶射層を形成することが困難であった
。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、高
硬度ではあるが昇華・分解しやすいＴｉＣを用いた溶＠
層を形成するにあたって、ＴｉＣの昇華・分解を抑えな
がら、ＴｉＣの有する機能を充分に発揮させて高硬度で
耐摩耗性が優れた溶射層を形成する方法を提供すること
を目的とするものである。
硬度ではあるが昇華・分解しやすいＴｉＣを用いた溶＠
層を形成するにあたって、ＴｉＣの昇華・分解を抑えな
がら、ＴｉＣの有する機能を充分に発揮させて高硬度で
耐摩耗性が優れた溶射層を形成する方法を提供すること
を目的とするものである。
問題点を解決するための手段
この発明の耐摩耗性セラミックスの溶射方法は、ＴｉＣ
を主体とする溶射層を形成するにあたって、予めＴｉＣ
と金属とを複合一体化した複合粒子からなる粉末を用意
しておき、この複合粒子粉末とＴｉＣ粉末とを、ＴｉＣ
粉末が１０〜５０ｗｔ％を占めるように混合し、その混
合粉末を基材上に溶射することを特徴とするものである
。
を主体とする溶射層を形成するにあたって、予めＴｉＣ
と金属とを複合一体化した複合粒子からなる粉末を用意
しておき、この複合粒子粉末とＴｉＣ粉末とを、ＴｉＣ
粉末が１０〜５０ｗｔ％を占めるように混合し、その混
合粉末を基材上に溶射することを特徴とするものである
。
ここで、前記複合粒子中の金属としては、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｎｉ −Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上を用いる
ことができる。
Ｎｉ −Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上を用いる
ことができる。
作 用
この発明の方法においては、予めＴｉＣとＮｉ、Ｑｏ−
１Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属とを複合一体化した複合粒子
からなる粉末と、ＴｉＣ粉末（Ｔ ｉ Ｃ単独の粉末〉
とを混合して基材上に溶射する。このとき、ＴｉＣ−金
属複合粉末粒子中のＴｉＣは金属によって覆われている
ため、容易には昇華・分解しない。またＴｉＣ粉末は複
合粉末中のＴｉＣよりは昇華・分解し易いが、基材上に
到達した時点で直ちに複合粉末の金属によって包み込ま
れてしまうため、ＴｉＣ粉末のみを単独で溶射する場合
と比較すれば格段に昇華・分解しにくく、その大部分は
溶射層中に充分に捕捉・残留される。
１Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属とを複合一体化した複合粒子
からなる粉末と、ＴｉＣ粉末（Ｔ ｉ Ｃ単独の粉末〉
とを混合して基材上に溶射する。このとき、ＴｉＣ−金
属複合粉末粒子中のＴｉＣは金属によって覆われている
ため、容易には昇華・分解しない。またＴｉＣ粉末は複
合粉末中のＴｉＣよりは昇華・分解し易いが、基材上に
到達した時点で直ちに複合粉末の金属によって包み込ま
れてしまうため、ＴｉＣ粉末のみを単独で溶射する場合
と比較すれば格段に昇華・分解しにくく、その大部分は
溶射層中に充分に捕捉・残留される。
すなわち溶射層中のＴＩＣとしては、丁ＩＣ−金属複合
粉末中のＴｉＣと、ＴｉＣ粉末によるＴｉＣとの両者が
分散することになり、溶射層の組織は、これらのＴｉＣ
がＴｉＣ−金属複合粉末に由来する金属によって結−合
された様相を呈することになる。したがってＴｉＣ−金
属複合粉末のみを溶射する場合と比較すれば、ＴｉＣ−
金属複合粉末に混合してＴｉＣ粉末を溶射することによ
リ、そのＴｉＣ粉末の分だけ）容射層中のＴｉＣの分散
量は多くなり、そのため溶射層の硬さはＴｉＣ−金属複
合粉末のみを用いた場合よりもＴｉＣ自体の硬さに近付
いて高硬度化され、その結果溶射層の耐摩耗性も向上さ
れる。
粉末中のＴｉＣと、ＴｉＣ粉末によるＴｉＣとの両者が
分散することになり、溶射層の組織は、これらのＴｉＣ
がＴｉＣ−金属複合粉末に由来する金属によって結−合
された様相を呈することになる。したがってＴｉＣ−金
属複合粉末のみを溶射する場合と比較すれば、ＴｉＣ−
金属複合粉末に混合してＴｉＣ粉末を溶射することによ
リ、そのＴｉＣ粉末の分だけ）容射層中のＴｉＣの分散
量は多くなり、そのため溶射層の硬さはＴｉＣ−金属複
合粉末のみを用いた場合よりもＴｉＣ自体の硬さに近付
いて高硬度化され、その結果溶射層の耐摩耗性も向上さ
れる。
ここで、ＴｉＣ金属複合粉末に混合されるＴｉＣ粉末の
割合が５０％を越える場合は、相対的にＴｉＣ−金属複
合粉末の割合が少なくなるため、溶射時に基材上に到達
したＴｉＣ粉末が複合粉末の金属によって充分に包み込
まれ得なくなり、そのためＴｉＣ粉末が昇華・分解する
割合が高くなり、溶射層中に多量の気孔が生じて溶射層
全体としての硬さが低下し、耐摩耗性も低下してしまう
。
割合が５０％を越える場合は、相対的にＴｉＣ−金属複
合粉末の割合が少なくなるため、溶射時に基材上に到達
したＴｉＣ粉末が複合粉末の金属によって充分に包み込
まれ得なくなり、そのためＴｉＣ粉末が昇華・分解する
割合が高くなり、溶射層中に多量の気孔が生じて溶射層
全体としての硬さが低下し、耐摩耗性も低下してしまう
。
一方ＴｉＣ粉末の割合が１０％未満では、溶射層中のＴ
ｉＣの分散量が少なく、すなわちＴｉＣ−金属複合粉末
のみを用いた場合よりわずかしかＴｉＣ分散量が増加せ
ず、そのため溶射層の硬さの上昇程度も不充分で、充分
な耐摩耗性が得られない。したがってＴｉＣ粉末の割合
は１０〜５０％の範囲内とした。
ｉＣの分散量が少なく、すなわちＴｉＣ−金属複合粉末
のみを用いた場合よりわずかしかＴｉＣ分散量が増加せ
ず、そのため溶射層の硬さの上昇程度も不充分で、充分
な耐摩耗性が得られない。したがってＴｉＣ粉末の割合
は１０〜５０％の範囲内とした。
なおＴｉＣ−金属複合粒子粉末に用いる金属としては、
ＴｉＣとの濡れ性が良好であってしかも耐熱性も高いも
のを使用することが望ましく、Ｎｉ１ＣＯ１Ｎｉ−Ｃｒ
合金等が最適である。またＴｉＣ−金属複合粒子の複合
形態としては、要は少なくともＴｉＣ粒子の一部がＮｉ
、ｃｏ等の金属によって覆われていれば良いが、溶射時
のＴｉＣの昇華、分散を可及的に防止するためには、Ｔ
ｉＣ粒子の全体がＮｉ、Ｑｏ等の金属によって覆われて
いるもの、すなわちＮｉ、Ｇｏ等の金属によってコーテ
ィングされた粒子とすることが望ましい。またこのよう
な複合粒子を製造するための具体的手段は任意であり、
例えば加熱したＴｉＣ粒子の表面にＮｉ、ｃｏ等の金属
溶湯を直接接触させて複合一体化したり、あるいはＴｉ
Ｃ粉末とＮｉ、ＣＯ等の金属粉末とを混合して造粒して
、ＴｉＣ粒子と金属とを機械的に圧着させるか、あるい
は適宜のバインダ物質を用いて接合一体化しても良く、
ざらにはメッキ法等を適用することも可能である。ざら
に、ＴｉＣ−金属複合粉末におけるＴｉＣと金属との組
成比は特に限定しないが、通常は重量比で２二８〜８：
２程度の範囲内とすることが望ましい。複合粉末粒子中
のＴｉＣの割合がこれより少なければ溶射層中のＴｉＣ
量が過少となって充分な耐摩耗性が得られないおそれが
あり、一方これより金属の割合が少ない複合粉末粒子を
作成することは実操業上は困難となることが多い。
ＴｉＣとの濡れ性が良好であってしかも耐熱性も高いも
のを使用することが望ましく、Ｎｉ１ＣＯ１Ｎｉ−Ｃｒ
合金等が最適である。またＴｉＣ−金属複合粒子の複合
形態としては、要は少なくともＴｉＣ粒子の一部がＮｉ
、ｃｏ等の金属によって覆われていれば良いが、溶射時
のＴｉＣの昇華、分散を可及的に防止するためには、Ｔ
ｉＣ粒子の全体がＮｉ、Ｑｏ等の金属によって覆われて
いるもの、すなわちＮｉ、Ｇｏ等の金属によってコーテ
ィングされた粒子とすることが望ましい。またこのよう
な複合粒子を製造するための具体的手段は任意であり、
例えば加熱したＴｉＣ粒子の表面にＮｉ、ｃｏ等の金属
溶湯を直接接触させて複合一体化したり、あるいはＴｉ
Ｃ粉末とＮｉ、ＣＯ等の金属粉末とを混合して造粒して
、ＴｉＣ粒子と金属とを機械的に圧着させるか、あるい
は適宜のバインダ物質を用いて接合一体化しても良く、
ざらにはメッキ法等を適用することも可能である。ざら
に、ＴｉＣ−金属複合粉末におけるＴｉＣと金属との組
成比は特に限定しないが、通常は重量比で２二８〜８：
２程度の範囲内とすることが望ましい。複合粉末粒子中
のＴｉＣの割合がこれより少なければ溶射層中のＴｉＣ
量が過少となって充分な耐摩耗性が得られないおそれが
あり、一方これより金属の割合が少ない複合粉末粒子を
作成することは実操業上は困難となることが多い。
なお、この発明の溶射方法は、アルミニウム合金や鋳鉄
からなる基材上に直接適用しても良いが、通常は侵の実
施例にも示しているように、基材の上に予め下地溶射層
例えばＮｉ−Ａ１合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎ １−Ｃｒ
−Ａ１合金、Ｎ１−Ｃｒ−Ａ１−Ｙ合金などのＮｉ基合
金からなる下地溶射層を形成しておき、その上にこの発
明の溶射方法を適用することが望ましい。
からなる基材上に直接適用しても良いが、通常は侵の実
施例にも示しているように、基材の上に予め下地溶射層
例えばＮｉ−Ａ１合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎ １−Ｃｒ
−Ａ１合金、Ｎ１−Ｃｒ−Ａ１−Ｙ合金などのＮｉ基合
金からなる下地溶射層を形成しておき、その上にこの発
明の溶射方法を適用することが望ましい。
実施例
以下にこの発明の方法に従って溶射した実施例およびこ
の発明の範囲外の比較例を記す。
の発明の範囲外の比較例を記す。
基材として、幅６．３５＃、長さ１５．７７１１１１１
１高ざ１０．０顛の寸法のＪＩＳ Ｆｅ１２からなる摩
耗試験用テストピースを用意し、その基材の表面を溶剤
としてのアセトンにより洗浄した後、ショツトブラスト
加工を施して表面に凹凸を形成した。その後プラズマ溶
９Ａ装置により、Ｎｉ−４，５ｗｔ％Ａ１合金からなる
アンダーコート層をＯ，ｉｍの厚さで形成した。
１高ざ１０．０顛の寸法のＪＩＳ Ｆｅ１２からなる摩
耗試験用テストピースを用意し、その基材の表面を溶剤
としてのアセトンにより洗浄した後、ショツトブラスト
加工を施して表面に凹凸を形成した。その後プラズマ溶
９Ａ装置により、Ｎｉ−４，５ｗｔ％Ａ１合金からなる
アンダーコート層をＯ，ｉｍの厚さで形成した。
一方、溶射材料として、粒径１０〜５０ＩＪＩｎのＴｉ
Ｃ粉末と、粒径１０〜５０伽のＴｉＣ−５０ｗｔ％ＣＯ
からなる複合粉末とを用意し、これらを第１表の配合条
件Ａ−Ｋに示すような種々の配合割合で混合した。なお
ここでＴｉＣ−５０ｗｔ％ＣＯ複合粉末としては、Ｔｉ
Ｃ粒子表面のほぼ全面にＧｏがコーティングされたもの
を用いた。
Ｃ粉末と、粒径１０〜５０伽のＴｉＣ−５０ｗｔ％ＣＯ
からなる複合粉末とを用意し、これらを第１表の配合条
件Ａ−Ｋに示すような種々の配合割合で混合した。なお
ここでＴｉＣ−５０ｗｔ％ＣＯ複合粉末としては、Ｔｉ
Ｃ粒子表面のほぼ全面にＧｏがコーティングされたもの
を用いた。
上記の配合条件Ａ−にの各混合粉末を、プラズマ溶射装
置を用いて前記アンダーコート層上に溶射した。具体的
には、Ａｒ−Ｈ２混合ガスを用いて、Ａｒ流１４０１／
ｍｍ、Ｈ２流量１０ ｌ ／ ｎ＋＋ｎ ｓ電流値４０
０Ａにて溶射し、また溶射厚みは３００伽とした。
置を用いて前記アンダーコート層上に溶射した。具体的
には、Ａｒ−Ｈ２混合ガスを用いて、Ａｒ流１４０１／
ｍｍ、Ｈ２流量１０ ｌ ／ ｎ＋＋ｎ ｓ電流値４０
０Ａにて溶射し、また溶射厚みは３００伽とした。
各配合条件Ａ−にの混合粉末で溶射した溶射層の硬さを
調べた結果を第１表中に併せて示す。なお比較例の１つ
として、通常の粉末冶金法により得られた焼結体ＴｉＣ
について硬さを調べた結果を、記号りとして第１表中に
示す。
調べた結果を第１表中に併せて示す。なお比較例の１つ
として、通常の粉末冶金法により得られた焼結体ＴｉＣ
について硬さを調べた結果を、記号りとして第１表中に
示す。
第１表
また第１図に配合条件Ｃ−Ｇのこの発明の実施例の条件
で得られた溶射層の断面状況を模式的に示し、第２図に
配合条件Ａ、すなわちＴｉＣ粉末のみを用いた比較例（
従来法）もしくはＴｉＣ粉未配合割合が過少の条件Ｂに
よる溶射層の断面状況を模式的に示し、第３図に配合条
件Ｈ−にの比較例の条件すなわちＴｉＣ粉末の配合割合
が過剰であった例による溶射層の断面状況を模式的に示
Ｔ、第１図〜第３図において、１は基材、２はアンダー
コート層、３はこの発明の対象とするセラミック溶射層
であって、その溶射層３中の符号４はＴｉＣ相（Ｔ ｉ
Ｃ粉末に由来するものおよびＴ ｉ Ｃ−Ｇｏ複合粉
末に由来するものの両者を含む）、５はＣＯ相（金属相
）を示す。さらに６は空孔を示す。
で得られた溶射層の断面状況を模式的に示し、第２図に
配合条件Ａ、すなわちＴｉＣ粉末のみを用いた比較例（
従来法）もしくはＴｉＣ粉未配合割合が過少の条件Ｂに
よる溶射層の断面状況を模式的に示し、第３図に配合条
件Ｈ−にの比較例の条件すなわちＴｉＣ粉末の配合割合
が過剰であった例による溶射層の断面状況を模式的に示
Ｔ、第１図〜第３図において、１は基材、２はアンダー
コート層、３はこの発明の対象とするセラミック溶射層
であって、その溶射層３中の符号４はＴｉＣ相（Ｔ ｉ
Ｃ粉末に由来するものおよびＴ ｉ Ｃ−Ｇｏ複合粉
末に由来するものの両者を含む）、５はＣＯ相（金属相
）を示す。さらに６は空孔を示す。
第１表に示すように、ＴｉＣ粉末の配合割合が０〜３０
％まで（記号Ａ−Ｅ）はＴｉＣ粉未配合量の増大ととも
に溶射層の硬さが大きくなるが、それ以上ＴｉＣ粉末の
配合割合が増大すれば（記号Ｆ−Ｋ＞、逆に溶射層の硬
さが低くなり、特にＴｉＣ粉未配合割合が５０％を越え
るＨ−にでは急激に溶射層の硬さが低くなる。これは、
ＴｉＣ粉末が過剰となれば、金属で包み込まれないＴｉ
Ｃ粒子が増加してそのＴｉＣ粒子が昇華もしくは分解し
、その部分が第３図に示すように気孔６として溶射層３
中に残り、組織が脆くなって硬さが低下するものと考え
られる。
％まで（記号Ａ−Ｅ）はＴｉＣ粉未配合量の増大ととも
に溶射層の硬さが大きくなるが、それ以上ＴｉＣ粉末の
配合割合が増大すれば（記号Ｆ−Ｋ＞、逆に溶射層の硬
さが低くなり、特にＴｉＣ粉未配合割合が５０％を越え
るＨ−にでは急激に溶射層の硬さが低くなる。これは、
ＴｉＣ粉末が過剰となれば、金属で包み込まれないＴｉ
Ｃ粒子が増加してそのＴｉＣ粒子が昇華もしくは分解し
、その部分が第３図に示すように気孔６として溶射層３
中に残り、組織が脆くなって硬さが低下するものと考え
られる。
次に、上記の各条件Ａ−Ｋにより溶射されたテストピー
スおよび記号りの焼結ＴｉＣについて、ＬＦＷ摩擦摩耗
試験機を用いて耐摩耗性を評価した。相手材としては５
Ｏ３−２焼入品のリング（硬さ：Ｈｖ ７２０）を用い
、評価条件は相手材リング回転数２００ｒ回、押付荷重
１５０に９、油浴潤滑で行なった。
スおよび記号りの焼結ＴｉＣについて、ＬＦＷ摩擦摩耗
試験機を用いて耐摩耗性を評価した。相手材としては５
Ｏ３−２焼入品のリング（硬さ：Ｈｖ ７２０）を用い
、評価条件は相手材リング回転数２００ｒ回、押付荷重
１５０に９、油浴潤滑で行なった。
その結果を第４図に示す。なお摩耗量はテストピース溶
射面の摩耗深さで測定した。
射面の摩耗深さで測定した。
第４図から明らかなように、ＴｉＣ粉末の配合割合が１
０〜５０％の場合（Ｃ〜Ｇ）には、ＴｉＣ焼結材（記号
Ｌ）なみの耐摩耗性が得られた。これは、第１図に示す
ように金属（ＣＯ）相５で包み込まれたＴｉＣ相４が表
面を含め全体に緻密分散しているため、全体の硬さでは
ＴｉＣ焼結材に及ばないものの、ＴｉＣ本来の耐摩耗の
良さを分散粒子で発揮させることができたためと考えら
れる。
０〜５０％の場合（Ｃ〜Ｇ）には、ＴｉＣ焼結材（記号
Ｌ）なみの耐摩耗性が得られた。これは、第１図に示す
ように金属（ＣＯ）相５で包み込まれたＴｉＣ相４が表
面を含め全体に緻密分散しているため、全体の硬さでは
ＴｉＣ焼結材に及ばないものの、ＴｉＣ本来の耐摩耗の
良さを分散粒子で発揮させることができたためと考えら
れる。
一方、ＴｉＣ粉末を配合しなかったＡおよびＴＩＣ配合
量が１０％に満たないＢでは、ＴｉＣの含有率が少なく
て、第２図に示すようにＴｉＣの分散度合も少ないため
、耐摩耗性も充分ではなかった。
量が１０％に満たないＢでは、ＴｉＣの含有率が少なく
て、第２図に示すようにＴｉＣの分散度合も少ないため
、耐摩耗性も充分ではなかった。
またＴｉＣ粉末の配合割合が５０％を越える場合（Ｈ−
Ｋ）では、第３図について既に説明したように、気孔６
が増加して全体の硬さが低くなるとともに組織自体も脆
くなり、耐摩耗性が劣化していた。
Ｋ）では、第３図について既に説明したように、気孔６
が増加して全体の硬さが低くなるとともに組織自体も脆
くなり、耐摩耗性が劣化していた。
発明の効果
この発明の方法によれば、耐摩耗性や耐熱性等の特性面
では優れているが溶射時に昇華・分解し易いＴｉＣを用
いてセラミックス溶射層を形成するにあたり、溶射材料
としてＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末との混合粉末
を用いて、Ｔ ｉ Ｃ−金属複合粉末の金属によりＴｉ
Ｃ粉末粒子を包み込むように溶射することによってＴｉ
Ｃの昇華、分解を防止することができ、しかもそればか
りでなく、ＴＩＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末の両者を
用いることによって溶射層中のＴｉＣ分散量を多くし、
これによりＴｉＣ本来の機能を充分に発揮させて優れた
耐摩耗性を有する溶射層を得ることができる。
では優れているが溶射時に昇華・分解し易いＴｉＣを用
いてセラミックス溶射層を形成するにあたり、溶射材料
としてＴｉＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末との混合粉末
を用いて、Ｔ ｉ Ｃ−金属複合粉末の金属によりＴｉ
Ｃ粉末粒子を包み込むように溶射することによってＴｉ
Ｃの昇華、分解を防止することができ、しかもそればか
りでなく、ＴＩＣ粉末とＴｉＣ−金属複合粉末の両者を
用いることによって溶射層中のＴｉＣ分散量を多くし、
これによりＴｉＣ本来の機能を充分に発揮させて優れた
耐摩耗性を有する溶射層を得ることができる。
第１図はこの発明の実施例により得られた溶射層を示す
模式的な縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ比較
例により得られた溶射層を示す模式的な縦断面図、第４
図はＴｉＣ粉未配合量と溶射層の耐摩耗性との関係を示
すグラフ、第５図は従来の方法により得られた溶射層の
一例を示す模式的な縦断面図である。 １・・・基材、 ２・・・アンダーコート層、 ３・・
・溶射層、 ４・・・ＴｉＣ相、 ５・・・金属相（Ｃ
ｏ相）。
模式的な縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ比較
例により得られた溶射層を示す模式的な縦断面図、第４
図はＴｉＣ粉未配合量と溶射層の耐摩耗性との関係を示
すグラフ、第５図は従来の方法により得られた溶射層の
一例を示す模式的な縦断面図である。 １・・・基材、 ２・・・アンダーコート層、 ３・・
・溶射層、 ４・・・ＴｉＣ相、 ５・・・金属相（Ｃ
ｏ相）。
Claims (2)
- （１）予めＴｉＣと金属とを複合一体化した複合粒子か
らなる粉末を用意しておき、この複合粒子粉末とＴｉＣ
粉末とを、ＴｉＣ粉末が１０〜５０ｗｔ％を占めるよう
に混合し、その混合粉末を基材上に溶射することを特徴
とする耐摩耗性セラミックスの溶射方法。 - （２）前記複合粒子中の金属として、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｉ
−Ｃｒ合金のうちから選ばれた１種以上が用いられてい
る特許請求の範囲第１項記載の耐摩耗性セラミックスの
溶射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061446A JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061446A JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63227757A true JPS63227757A (ja) | 1988-09-22 |
| JPH0645859B2 JPH0645859B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=13171297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62061446A Expired - Lifetime JPH0645859B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 耐摩耗性セラミツクスの溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645859B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0694141A (ja) * | 1991-09-24 | 1994-04-05 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 水栓バルブ部材及びその製造方法 |
| JP2008534782A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-08-28 | サルツァー・メトコ・ヴェンチャー・エルエルシー | 溶射原料組成物 |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP62061446A patent/JPH0645859B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0694141A (ja) * | 1991-09-24 | 1994-04-05 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 水栓バルブ部材及びその製造方法 |
| JP2008534782A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-08-28 | サルツァー・メトコ・ヴェンチャー・エルエルシー | 溶射原料組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0645859B2 (ja) | 1994-06-15 |
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