研 究 報 告 書

報告書名:

工業技術研究報告書
 

報告書番号:

No.24
 

報告書年度:

1995
 

研究種別:

研究職員短期国内留学事業
 

テーマ名:

放電プラズマ焼結法による溶射皮膜の改質
 

副 題:


 

担当者:

長谷川 雅人(化学・繊維研究室 複合材料科)
大森 明((財)近畿高エネルギー加工技術研究室)
鴇田 正雄(住友石炭鉱業梶j
松田 福久(大阪大学溶接工学研究所)
 

抄 録:

 WC-Co系の溶射材料2種類を高速フレーム溶射したものと、ZrO2系溶射材料をプラズマ溶射したものを用いて放電プラズマ焼結(SPS)処理を行った。噴射摩耗試験、往復運動摩耗試験、微少硬さ試験、X線耐摩耗性等の機械的性質が向上しているのが認められた。
 

緒 言:

 溶射には、加熱によって分解、蒸発するもの以外のほとんどの個体を、目的とする材料表面に、その形状、面積を問わず、短時間で自由な厚さに皮膜として形成できるという特長を有する。しかしその反面、溶射によって形成された皮膜には積層粒子間に未結合部や気孔、微少亀裂が存在するため、粒子間の結合力が弱く構成材料の機械的性質を十分に発揮できない場合があり、溶射皮膜の適用が制限されている。
 近年、粉末焼結法の一つとして、圧粉体粒子間隙に直接パルス状の電気エネルギーを投入し、火花放電により発生する放電プラズマを応用した放電プラズマ焼結法(SPS法)が注目を集めている。SPS法は主として粉末の焼結に適用されており、他にも粉末-個体間、あるいは個体-個体間の接合についても報告がある。SPS法については原理的な解明が不十分な面もあるが、被加工物、あるいはカーボン型に直接電流を流して加熱するため、短時間のうちに昇温できる。また冷却も早いため、20〜30分のサイクルで加工でき、生産性の面で、HIP等他の方法に比べて有利と思われる。また、粉末粒子の再結晶化が抑えられて物性的にも優れているという報告もある。
 本研究では、溶射によって形成されたWC-Co皮膜2種類、及びZrO2皮膜に、その機械的性質の向上を目的としてSPS法を適用し、その効果を調査した。
 

資 料: