JPS6051550B2 - 表面被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対向する電極間の線電極に大電流を流し、い
わゆる放電爆発をさせて所定の加工面に被覆層を形成し
または拡散した表面層を形成する方法であり、特に線電
極用の線として、希土類合金を用いる被覆方法に関する
。

従来、線爆発による被覆層を所定の処理表面に形成する
方法、例えば、シリンダー内面に硬質金属を被覆する方
法として、タングステン、チタン、モリブデンなどの金
属またはこれらの炭化物をもつて線とし、シリンダー内
面の所定の個所に一定長の対向間隙の電極を設けて該電
極間に配装し、この両極間に瞬時に大電流を流して、い
わゆる放電爆発させて、噴出する溶解微粒子をシリンダ
ー内面の所定の個所に衝突溶着させて被覆硬質金属層を
形成しまたは拡散した表面層を形成させる方法が公知で
ある。

また、導電性と磁気性を生ずる銅、コバルトの合金被覆
も知られている。このような放電爆発によつて、特定の
金属を溶射する方法は、適用材料および適用条件によつ
て、それぞれ適当した要件下で行う必要がある。いま、
溶着した金属被覆または金属拡散をした層が、被溶着層
よりも、耐熱性の向上、摩耗抵抗性の強化、耐食性の増
加、応力腐食抵抗性の改良、硬度の向上、弾性度の増加
を得ることがて・き、必要な触媒体としての活性化付与
とか、放電容易性を付与とかが求められる場合にも達成
することができ、これらのうちの一部または大部におい
て、顕著に効果を示すことができれば、すばらしいこと
であるとの期待が生ずる。しかしなが；ら、在来の提案
によつては、容易に達成できるとはいえない。本発明は
、前記の現状にかんがみ、これらの期待について達成が
でき、現実に、きわめて有効に利用てきる方法の提供を
目的とする。

本発明は、この目的の達成のために、電極線として用い
る金属に対して、希土類合金、希土類合金に希土類酸化
物を添加含有したもの、これらの放電爆発による被覆層
または拡散層の形成、さらにこれらの層形成時の雰囲気
活性制御をして、より効果的に行うものである。このよ
うな溶着金属と希土類元素に基づく合金、その線の溶射
層の形成については、十分な提案がなされていない。次
に本発明の概要を説明する。

希土類元素としては、丘種を挙げることができる。本発
明は、このうち、特にスカンジウム、イットリウム、ラ
ンタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウ
ムおよびミツシユメタルを、実用上に利用する。これら
のうちの任意に選択した一種以上の元素を、０．１〜加
幇％の範囲の割合で含有する合金を、溶着したい金属、
例えば前記タングステン、モリブデン、チタンまたはこ
れらの炭化物もしくは窒化物のうちから任意に選択した
一種以上のものを含有させて製造し、所定形状の電極線
として用いる。前記の範囲０．１〜２０Ｗｔ％について
は、２０％以上を含有させれは活性度が高くなり酸化な
どがしやすく、その点で２０％が上限である。

また０．１Ｗｔ％以下では効果が認められないので、こ
れが下限である。一般的に、好ましくは、０．５〜１５
Ｗｔ％の範囲であり、このうちのどの範囲を選ふかは、
用途によつて、また許容コスト費によつて定める。モリ
ブデンとの合金として、ランタン、セリウーム、プラセ
オジム、サマリウム、ネオジムから成るミツシユメタル
の含有量が５〜１？ｔ％、残部がモリブデンの混合体を
滲透拡散させて線にした電極線を用いた。爆発溶射は不
活性雰囲気中て被覆層を形成させた。この場合に、モリ
ブデンの線．による爆発溶射の被覆層に比較して、電子
放出特性として放電電圧が低くてよく、希土類元素の含
有をしたものは、放電しやすくなることを確認できた。
また、耐熱性、耐食性、耐応力腐食性が顕著に向上する
被覆層が得られた。スカンジウム、ランタン、セリウム
を合せて、１．５〜５Ｗｔ％を含有し、残部が銅の合金
化したものの電極線を用いて、大気中で線爆発溶射をし
て銅合金板面に形成した拡散被覆層は、放電電圧が低く
てもよく、弾性度を向上し、前記の希土類量の多少によ
つて摩擦抵抗性を制御し得る変化を示した。

セリウム、ランタン、サマリウムを合わせて、０．５〜
３Ｗｔ％を含み、残部がチタンの混合体の滲透拡散させ
た線を用いて、大気中で線爆発溶射をして形成したアル
ミけい素合金板の表面に形成させた被覆層は、耐熱性と
耐食性が向上し、硬度の増加が認められた。

ノ ミツシユメタル０．５〜１．０Ｗｔ％を含有し、残
部がチタンと炭化チタンとから成る混合体を滲透拡散す
る処理をして形成した線電極を用いて、大気中で爆発溶
射して得られた被覆層は、硬度が均一に増加し、摩耗抵
抗性を向上し、しかも弾性が向上・したことが認められ
た。

ミツシユメタル０．５〜１．０Ｗｔ％に、セリウム酸化
物を０．５Ｗｔ％とコバルト３％を添加し、残部がタン
グステンの混合物の焼結線を用いて、前記と同様に、た
だし雰囲気を不活性気体中として形成し１た被覆層は、
放電電圧が低く、硬度と摩耗抵抗性を向上させ、耐食性
を良好にした。

ミツシユメタル１０Ｗｔ％と、ランタンとセリウム酸化
物を５Ｗｔ％とを含有し、残部がモリブデンの合金化物
から成る電極線を用いて、不活性気体中で形成した被覆
層は、放電電圧が低下し、硬度を増加し、耐食性を良好
にし、弾性を増大した。

雰囲囲気を大気中でした場合には、一定値が安定しない
例が認められた。いずれの場合についても、共通して導
かれる結．，朱としては、被覆層が緻密であり、放電電
圧が低下し、硬度が増加し、弾性度が向上し、耐食性と
耐熱性と耐磨耗性が向上することてある。

また、ステンレス鋼板面と銅合金板面に形成した被覆層
ては、応力腐食抵抗性が増加することが認められた。

こられの一連の試験の結果から導かれた所見として、希
土類元素またはミツシユメタルの含有量が２０Ｗｔ％以
上の場合は活性度が高く、不活性気体中て線爆発溶射を
しないと、酸化によるマイナス面が顕著になる。

希土類元素の酸化物添加も改質に良好な結果をもたらす
ことは、前記の一実施例から明白であるが、２０％以内
の場合も、用途にてらし必要に応じ不活性気体中で実施
する場合の方が安定した結果が得られる。希土類元素ま
たはミツシユメタルの添加含有量によつて、また実施す
る雰囲気が前記の含有量の多少とともに結果に変化をも
たらす。

合金化した場合の実施結果と、混合体としこれを滲透拡
散処理をして得た結合体、例えば焼結体、を形成した場
合の実施結果との間における差異は、特に目立つほど明
確ではない。これは、合金電極線を用いなくとも、電極
線としての形体を容易に保持し且つ放電電流を爆発溶射
できる程度に流通し得る電極線が得られれば足りること
を意味する。これらの一連の検討から、耐摩耗度のよう
な複雑な要因が係わる性質も、耐食性、耐熱性、弾性、
耐応力腐食性などの諸性質も、希土類元素またはミツシ
ユメタルの添加量、この中に希土類元素の酸化物の混合
、さらに雰囲気の選択によつて、調整し制御しうること
ができることが期待できる。

すてに説明したように、本発明は、溶着金属に０．１〜
２０Ｗｔ％の範囲内で、希土類元素、ミツシユメタルを
含有させて電極線を形成し、被加工面に線爆発大電流を
電極間に瞬時に流して溶射被覆を形成した場合の被覆層
は、きわめて有用な性質を示す。

放電電圧を低下させる効果、すなわち通電による線爆発
を容易にする。また耐熱性、耐食性、耐応力腐蝕性を良
好にする。硬度を増加さす。弾性を増す。耐摩耗性を向
上さす。そして、これらを、適用雰囲気と希土類元素の
添加含有量の調整により、制御可能なものにできる期待
がもたれる。ミツシユメタルの使用も同じ効果をもたら
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対向する電極線間に電極線を装着し両電極間に大電
   流を流し瞬時に線爆発をさせて電極線金属を被加工面に
   溶射接着させて被覆層を形成するものにおいて、前記の
   電極線であつて被覆層を形成する金属の主成分金属と全
   組成中の０．１〜２０ｗｔ％の希土類元素またはミツシ
   ユメタルを含有せしめて、合金化しもしくは混合して滲
   透拡散の処理によつて結合一体化し、これから電極線を
   形成して電極間に固着し所定の大電流を流して電極線爆
   発溶射による被覆層もしくは拡散被覆層を被加工面に形
   成する表面被覆方法。 ２ 全組成中に含有せしめる希土類元素もしくはミツシ
   ユメタルの０．１〜２０ｗｔ％にこれらの酸化物の適量
   を添加した組成の電極線を用いる特許請求の範囲の第１
   項に記載の表面被覆方法。 ３ 電極線の線爆発を大気中で行うものである特許請求
   の範囲の第１項に記載の表面被覆方法。 ４ 電極線の線爆発を不活性雰囲気中で行うものである
   特許請求の範囲の第１項に記載の表面被覆方法。