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JP2005330569A - Method for forming sprayed coating and laminate - Google Patents

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JP2005330569A
JP2005330569A JP2004152269A JP2004152269A JP2005330569A JP 2005330569 A JP2005330569 A JP 2005330569A JP 2004152269 A JP2004152269 A JP 2004152269A JP 2004152269 A JP2004152269 A JP 2004152269A JP 2005330569 A JP2005330569 A JP 2005330569A
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Japan
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substrate
undercoat layer
coating
vickers hardness
thermal spray
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Application number
JP2004152269A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Aoki
功 青木
Satoru Osawa
悟 大澤
Takeshi Itsukaichi
剛 五日市
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Fujimi Inc
Original Assignee
Fujimi Inc
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Publication date
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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for adequately forming a thermal-sprayed film superior in impact peeling resistance, and to provide a layered body provided with the thermal-sprayed film superior in impact peeling resistance. <P>SOLUTION: The layered body comprises: a substrate having Vickers hardness in between 500 and 600; an undercoat layer formed on the substrate; and a top coating layer formed on the undercoat layer. When the substrate has the Vickers hardness of 500 or lower, the undercoat layer has the Vickers hardness higher than that of the substrate but lower than 810. When the substrate has the Vickers hardness of 600 or lower, the undercoat layer has the Vickers hardness lower than that of the substrate but higher than 230. The top coating layer is the thermal-sprayed film formed of a thermal spraying material consisting of a cermet powder, or a mixed powder of a metal and cermet, by thermal spraying. The thermal spraying material to be used preferably contains tungsten carbide. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、溶射皮膜の形成方法、及び溶射皮膜を備えた積層体に関する。   The present invention relates to a method for forming a thermal spray coating and a laminate including the thermal spray coating.

粉砕装置の刃部や掘削機の先端部品といった過酷な条件下で使用される部品に設けられて当該部品を保護する溶射皮膜には、良好な耐摩耗性に加えて良好な耐衝撃剥離性を備えることが要求されている。   In addition to good wear resistance, the thermal spray coating that is provided on parts used under harsh conditions, such as the blades of crushers and the tip parts of excavators, has good impact resistance. It is required to provide.

溶射皮膜の耐衝撃剥離性は、その溶射皮膜が設けられている基材の硬度の影響を受けることが知られている。溶射皮膜に対して外部から衝撃が加わったときに基材に変形が生じると、基材の変形に追従して溶射皮膜も変形しない限り、溶射皮膜には亀裂又は剥離が生じる。つまり、溶射皮膜の硬度が高く基材の変形に追従して溶射皮膜が変形することが困難である場合には、基材が変形しにくいほど、すなわち、基材の硬度が高いほど、溶射皮膜の耐衝撃剥離性はそれだけ向上するのである。しかしながら、基材の硬度が高すぎても溶射皮膜の耐衝撃剥離性は低下する。これは、基材の硬度が高くなるにつれて、基材と溶射皮膜との間のアンカー効果が弱まるためである。   It is known that the impact resistance of a thermal spray coating is affected by the hardness of a substrate on which the thermal spray coating is provided. If the substrate is deformed when an impact is applied to the sprayed coating from the outside, the sprayed coating is cracked or peeled unless the sprayed coating is deformed following the deformation of the substrate. In other words, when the hardness of the thermal spray coating is high and it is difficult to deform the thermal spray coating following the deformation of the base material, the thermal spray coating is more difficult to deform, that is, the higher the hardness of the base material. Therefore, the impact peel resistance is improved accordingly. However, even if the hardness of the base material is too high, the impact peel resistance of the thermal spray coating is lowered. This is because the anchor effect between the substrate and the thermal spray coating is weakened as the hardness of the substrate increases.

溶射皮膜を形成する前に加熱処理によって基材の硬度を予め増大させることで溶射皮膜の耐衝撃剥離性を向上させる技術が非特許文献1で報告されている。加熱処理により基材の硬度を増大させる方法によれば、硬度の高い基材を用意する必要はない。硬度の高い基材は概して高価である。しかしながら、この加熱処理というのは基材が大きい場合に容易でなくコストも掛かる。また、基材の材質によってはたとえ熱処理したとしても基材の硬度が増大しないことがある。   Non-Patent Document 1 reports a technique for improving the impact peel resistance of a thermal spray coating by increasing the hardness of the substrate in advance by heat treatment before forming the thermal spray coating. According to the method of increasing the hardness of the substrate by heat treatment, it is not necessary to prepare a substrate having a high hardness. A hard substrate is generally expensive. However, this heat treatment is not easy when the base material is large, and costs high. Also, depending on the material of the base material, the hardness of the base material may not increase even if heat treatment is performed.

加えて、各種部品に求められる特性は用途により様々であり、使用される基材の材質は用途により制限されることが多い。溶射皮膜の耐衝撃剥離性は基材の材質にも影響される場合があるので、基材の材質が制限されることによって、溶射皮膜が十分な耐衝撃剥離性を発揮できないことも少なくない。
松原洋一、宝慧圭子,プロセスロールにおけるWC-Co溶射皮膜の破壊に及ぼす基材硬さの影響,高温学会誌,2003年11月,第29巻,Supplement,p.241−246
In addition, the characteristics required for various parts vary depending on the application, and the material of the base material used is often limited by the application. Since the impact peel resistance of the thermal spray coating may be influenced by the material of the base material, the thermal spray coating cannot often exhibit sufficient impact resistance resistance due to the limitation of the material of the base material.
Yoichi Matsubara, Reiko Takara, Effect of substrate hardness on the destruction of WC-Co sprayed coatings in process rolls, Journal of High Temperature Society, November 2003, Vol. 29, Supplement, p. 241-246

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐衝撃剥離性に優れた溶射皮膜を良好に形成可能な溶射皮膜の形成方法、及び耐衝撃剥離性に優れた溶射皮膜を備えた積層体を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to form a thermal spray coating capable of satisfactorily forming a thermal spray coating excellent in impact peel resistance, and thermal spray excellent in impact peel resistance. It is providing the laminated body provided with the membrane | film | coat.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、ビッカース硬度が500以下の基材と、前記基材の上に設けられた第1の皮膜と、前記第1の皮膜の上に設けられた第2の皮膜としての溶射皮膜とを備えた積層体であって、前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも高く且つ810よりも低いことを特徴とする積層体を提供する。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a base material having a Vickers hardness of 500 or less, a first film provided on the base material, and a top surface of the first film. And a thermal spray coating as a second coating provided on the substrate, wherein the first coating has a Vickers hardness higher than that of the substrate and lower than 810. A laminate is provided.

請求項2に記載の発明では、ビッカース硬度が600以上の基材と、前記基材の上に設けられた第1の皮膜と、前記第1の皮膜の上に設けられた第2の皮膜としての溶射皮膜とを備えた積層体であって、前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも低く且つ230よりも高いことを特徴とする積層体を提供する。   In the invention described in claim 2, as a base material having a Vickers hardness of 600 or more, a first film provided on the base material, and a second film provided on the first film And a thermal spray coating, wherein the first coating has a Vickers hardness lower than that of the substrate and higher than 230.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の積層体において、前記第2の皮膜は、サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末からなる溶射材料の溶射により形成された溶射皮膜であり、前記溶射材料は炭化タングステンを含有することを要旨とする。   The invention according to claim 3 is the laminate according to claim 1 or 2, wherein the second coating is formed by thermal spraying of a thermal spray material made of cermet powder or a mixed powder of cermet and metal. And the thermal spray material contains tungsten carbide.

請求項4に記載の発明では、ビッカース硬度が500以下の基材の上に第1の皮膜を形成する工程と、前記基材の上に形成された前記第1の皮膜の上に第2の皮膜として溶射皮膜を形成する工程とを備えた溶射皮膜の形成方法であって、前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも高く且つ810よりも低いことを特徴とする溶射皮膜の形成方法を提供する。   In the invention according to claim 4, the step of forming the first film on the substrate having a Vickers hardness of 500 or less, and the second film on the first film formed on the substrate. A method of forming a thermal spray coating as a coating, wherein the first coating has a Vickers hardness higher than that of the substrate and lower than 810. A method for forming a film is provided.

請求項5に記載の発明では、ビッカース硬度が600以上の基材の上に第1の皮膜を形成する工程と、前記基材の上に形成された前記第1の皮膜の上に第2の皮膜として溶射皮膜を形成する工程とを備えた溶射皮膜の形成方法であって、前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも低く且つ230よりも高いことを特徴とする溶射皮膜の形成方法を提供する。   In the invention according to claim 5, the step of forming the first film on the substrate having a Vickers hardness of 600 or more, and the second film on the first film formed on the substrate. A method of forming a thermal spray coating as a coating, wherein the first coating has a Vickers hardness lower than that of the substrate and higher than 230. A method for forming a film is provided.

本発明によれば、耐衝撃剥離性に優れた溶射皮膜を良好に形成可能な溶射皮膜の形成方法、及び耐衝撃剥離性に優れた溶射皮膜を備えた積層体が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laminated body provided with the formation method of the thermal spray coating which can form the thermal spray coating excellent in the impact-peeling resistance favorably, and the thermal spray coating excellent in the impact-proof peeling property is provided.

以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態に係る積層体は、ビッカース硬度が500以下又は600以上の基材と、その基材の上に設けられたアンダーコート層(第1の皮膜)と、そのアンダーコート層の上に設けられたトップコート層(第2の皮膜)としての溶射皮膜とを備える。積層体は、基材の上にアンダーコート層を形成する工程と、基材の上に形成されたアンダーコート層の上にトップコート層を形成する工程とを経て製造される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The laminate according to the present embodiment is provided on a base material having a Vickers hardness of 500 or less or 600 or more, an undercoat layer (first film) provided on the base material, and the undercoat layer. And a thermal spray coating as a top coat layer (second coating). A laminated body is manufactured through the process of forming an undercoat layer on a base material, and the process of forming a topcoat layer on the undercoat layer formed on the base material.

前記アンダーコート層は、肉盛溶接法、フレーム溶射法、高速フレーム溶射法、及びプラズマ溶射法のいずれによって形成されてもよく、肉盛溶接法又はフレーム溶射法によって形成されることが好ましい。肉盛溶接法又はフレーム溶射法によれば、緻密なアンダーコート層を安価に形成することができる。   The undercoat layer may be formed by any of overlay welding, flame spraying, high-speed flame spraying, and plasma spraying, and is preferably formed by overlay welding or flame spraying. According to the overlay welding method or the flame spraying method, a dense undercoat layer can be formed at low cost.

肉盛溶接法によりアンダーコート層を形成する場合には、溶接材料を溶融させて、その溶融した溶接材料を基材の上に盛ることが行われる。使用される溶接材料は、線材、棒材及び粉末のいずれであってもよい。溶接材料を基材の上に盛る際には、加熱処理により基材表面を半溶融させてもよい。半溶融させた基材表面に溶接材料を盛った場合には、アンダーコート層と基材との間の密着性が向上する。   When the undercoat layer is formed by overlay welding, the welding material is melted and the molten welding material is deposited on the base material. The welding material used may be any of a wire, a rod, and powder. When depositing the welding material on the base material, the base material surface may be semi-melted by heat treatment. When a welding material is deposited on the semi-melted substrate surface, the adhesion between the undercoat layer and the substrate is improved.

フレーム溶射法によりアンダーコート層を形成する場合には、溶射材料を溶融又は半溶融させて、その溶融又は半溶融した溶射材料を基材に吹き付けることが行われる。使用される溶射材料は、線材、棒材及び粉末のいずれであってもよい。粉末状の溶射材料をフレーム溶射法で溶射する場合には、その粉末状の溶射材料の粒度分布は45〜150μm程度であることが望ましい。   When the undercoat layer is formed by the flame spraying method, the sprayed material is melted or semi-molten, and the melted or semi-molten sprayed material is sprayed onto the substrate. The thermal spray material used may be any of a wire, a rod, and a powder. In the case of spraying a powdered thermal spray material by a flame spraying method, the particle size distribution of the powdered thermal spray material is desirably about 45 to 150 μm.

フレーム溶射法によりアンダーコート層を形成する際に使用される溶射材料は自溶合金であってもよい。自溶合金とは、ニッケル基、ニッケル−クロム基又はコバルト基の合金にホウ素及びケイ素を添加したものであり、自溶合金を含んだ溶射皮膜に関してはJIS H 8303に規定されている。   The thermal spray material used when forming the undercoat layer by the flame spraying method may be a self-fluxing alloy. The self-fluxing alloy is obtained by adding boron and silicon to a nickel-based, nickel-chromium-based or cobalt-based alloy, and the thermal spray coating containing the self-fluxing alloy is defined in JIS H 8303.

アンダーコート層中に自溶合金が含まれる場合には特に、アンダーコート層を半溶融状態にまで加熱するフュージング処理をアンダーコート層に施してやることが好ましい。アンダーコート層をフュージング処理した場合には、アンダーコート層が緻密化する。また、基材とアンダーコート層との間で相互拡散が生じ、その結果、アンダーコート層が基材に対して冶金学的に結合してアンダーコート層と基材との間の密着性が向上する。フュージング処理の際、アンダーコート層は、酸素及びアセチレンの燃焼炎により加熱されてもよいし、加熱炉にて基材と一緒に加熱されてもよい。フュージング処理は、アンダーコート層の上にトップコート層が形成される前に行われることが好ましい。   In particular, when a self-fluxing alloy is contained in the undercoat layer, it is preferable to subject the undercoat layer to a fusing treatment for heating the undercoat layer to a semi-molten state. When the undercoat layer is subjected to fusing treatment, the undercoat layer is densified. In addition, mutual diffusion occurs between the base material and the undercoat layer, and as a result, the undercoat layer is metallurgically bonded to the base material, improving the adhesion between the undercoat layer and the base material. To do. During the fusing treatment, the undercoat layer may be heated by a combustion flame of oxygen and acetylene, or may be heated together with the substrate in a heating furnace. The fusing treatment is preferably performed before the topcoat layer is formed on the undercoat layer.

アンダーコート層の気孔率は、出来る限り低いことが望ましい。具体的には、アンダーコート層の気孔率は、好ましくは10容積%以下、より好ましくは5容積%以下、最も好ましくは0容積%である。アンダーコート層の気孔率が高すぎる場合には、トップコート層に対して外部から衝撃が加わったときのアンダーコート層の変形があまり抑制されないために、トップコート層の耐衝撃剥離性がそれほど向上しないことがある。   The porosity of the undercoat layer is desirably as low as possible. Specifically, the porosity of the undercoat layer is preferably 10% by volume or less, more preferably 5% by volume or less, and most preferably 0% by volume. When the porosity of the undercoat layer is too high, the deformation of the undercoat layer when the external impact is applied to the topcoat layer is not suppressed so much, and the impact peel resistance of the topcoat layer is greatly improved. There are things that do not.

アンダーコート層の厚さは、好ましくは0.08mmよりも大、より好ましくは0.15mmよりも大であり、好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下である。アンダーコート層の厚さが小さすぎる場合には、トップコート層に対して外部から衝撃が加わったときのアンダーコート層の変形があまり抑制されないために、トップコート層の耐衝撃剥離性がそれほど向上しないことがある。アンダーコート層の厚さが大きすぎる場合にはコストの面で不利がある。   The thickness of the undercoat layer is preferably greater than 0.08 mm, more preferably greater than 0.15 mm, preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less. When the thickness of the undercoat layer is too small, the deformation of the undercoat layer when the impact is applied from the outside to the topcoat layer is not suppressed so much, and the impact peel resistance of the topcoat layer is greatly improved. There are things that do not. If the thickness of the undercoat layer is too large, there is a disadvantage in terms of cost.

基材のビッカース硬度が500以下である場合には、アンダーコート層のビッカース硬度は、基材のビッカース硬度よりも高く且つ810よりも低いことが必須である。一方、基材のビッカース硬度が600以上である場合には、アンダーコート層のビッカース硬度は、基材のビッカース硬度よりも低く且つ230よりも高いことが必須である。基材のビッカース硬度が500以下及び600以上のいずれの場合も、アンダーコート層のビッカース硬度は、好ましくは260よりも大、より好ましくは350よりも大であり、好ましくは780よりも小、より好ましくは680よりも小である。アンダーコート層のビッカース硬度が低すぎる場合及び高すぎる場合には、トップコート層の耐衝撃剥離性がアンダーコート層のせいでかえって低下することがある。アンダーコート層のビッカース硬度が低すぎる場合にトップコート層の耐衝撃剥離性が低下する理由は、トップコート層に対して外部から衝撃が加わったときにアンダーコート層に変形が生じるせいである。アンダーコート層のビッカース硬度が高すぎる場合にトップコート層の耐衝撃剥離性が低下する理由は、アンダーコート層に対するアンカー効果が弱まるせいである。アンカー効果は、トップコート層の形成時にアンダーコート層に溶射粒子が衝突することによって生じるアンダーコート層とトップコート層との間の機械的なかみ合いに基づくものであり、これにより、アンダーコート層に対するトップコート層の密着性が向上する。   When the Vickers hardness of the substrate is 500 or less, it is essential that the Vickers hardness of the undercoat layer is higher than the Vickers hardness of the substrate and lower than 810. On the other hand, when the Vickers hardness of the substrate is 600 or more, it is essential that the Vickers hardness of the undercoat layer is lower than the Vickers hardness of the substrate and higher than 230. In any case where the Vickers hardness of the substrate is 500 or less and 600 or more, the Vickers hardness of the undercoat layer is preferably greater than 260, more preferably greater than 350, preferably less than 780, more Preferably it is smaller than 680. When the Vickers hardness of the undercoat layer is too low or too high, the impact peel resistance of the topcoat layer may be lowered due to the undercoat layer. The reason why the impact peel resistance of the topcoat layer decreases when the Vickers hardness of the undercoat layer is too low is that the undercoat layer is deformed when an external impact is applied to the topcoat layer. The reason why the impact peel resistance of the topcoat layer decreases when the Vickers hardness of the undercoat layer is too high is that the anchor effect on the undercoat layer is weakened. The anchor effect is based on a mechanical engagement between the undercoat layer and the topcoat layer caused by the sprayed particles colliding with the undercoat layer when the topcoat layer is formed. The adhesion of the topcoat layer is improved.

前記トップコート層は溶射皮膜であって、HVOF(High Velocity Oxygen-Fuel)法やHVAF(High Velocity Air-Fuel)法などの高速フレーム溶射法、爆発溶射法、及びコールドスプレー法のいずれかによって形成されることが好ましく、高速フレーム溶射法又は爆発溶射法によって形成されることがより好ましい。トップコート層の形成時、溶射粒子の飛行速度、すなわち、溶射機から射出される溶融又は半溶融した溶射材料の速度は、400m/秒を超えることが望ましい。高速フレーム溶射法、爆発溶射法及びコールドスプレー法によれば、溶射粒子の飛行速度が400m/秒を超える可能性が高く、高速フレーム溶射法及び爆発溶射法は成膜能力が特に高い。溶射粒子の飛行速度が400m/秒以下である場合には、アンダーコート層に対するトップコート層のアンカー効果が弱まるために、トップコート層の耐衝撃剥離性がそれほど向上しないことがある。   The top coat layer is a thermal spray coating, and is formed by any one of high-speed flame spraying methods such as HVOF (High Velocity Oxygen-Fuel) method and HVAF (High Velocity Air-Fuel) method, explosion spraying method, and cold spraying method. Preferably, it is more preferably formed by high-speed flame spraying or explosion spraying. When forming the topcoat layer, it is desirable that the flying speed of the sprayed particles, that is, the speed of the molten or semi-molten sprayed material ejected from the sprayer exceeds 400 m / second. According to the high-speed flame spraying method, the explosion spraying method, and the cold spray method, there is a high possibility that the flying speed of the sprayed particles exceeds 400 m / second, and the high-speed flame spraying method and the explosion spraying method have particularly high film forming ability. When the spray speed of the spray particles is 400 m / sec or less, the anchoring effect of the topcoat layer with respect to the undercoat layer is weakened, and the impact peel resistance of the topcoat layer may not be improved so much.

トップコート層の形成時に使用される溶射材料は、サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末であることが望ましい。溶射材料として用いられるサーメット粉末及び混合粉末は、炭化タングステンを含有することが望ましい。サーメット粉末及び混合粉末それぞれに含まれる炭化タングステンの量は、好ましくは50重量%以上である。サーメットと金属の混合粉末は、例えば特開2002−220652号公報に開示されているような、炭化タングステンを含有するサーメットと金属の混合粉末であってもよい。   The thermal spray material used when forming the topcoat layer is preferably cermet powder or a mixed powder of cermet and metal. It is desirable that the cermet powder and the mixed powder used as the thermal spray material contain tungsten carbide. The amount of tungsten carbide contained in each of the cermet powder and the mixed powder is preferably 50% by weight or more. The mixed powder of cermet and metal may be a mixed powder of cermet and metal containing tungsten carbide as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-220652.

炭化タングステンを50重量%以上含有するサーメットとしては、12重量%のコバルトと残部の炭化タングステンとを含有するサーメットである“WC/12Co”、17重量%のコバルトと残部の炭化タングステンとを含有するサーメットである“WC/17Co”、10重量%のコバルトと4重量%のクロムと残部の炭化タングステンとを含有するサーメットである“WC/10Co/4Cr”、20重量%の炭化クロムと7重量%のニッケルと残部の炭化タングステンとを含有するサーメットである“WC/20CrC/7Ni”などが知られている。溶射材料中のサーメットはこれらのうちのいずれであってもよい。   The cermet containing 50% by weight or more of tungsten carbide contains “WC / 12Co” which is a cermet containing 12% by weight of cobalt and the balance of tungsten carbide, 17% by weight of cobalt and the balance of tungsten carbide. The cermet “WC / 17Co”, the cermet “WC / 10Co / 4Cr” containing 10 wt% cobalt and 4 wt% chromium and the balance tungsten carbide, 20 wt% chromium carbide and 7 wt% "WC / 20CrC / 7Ni", which is a cermet containing nickel and the balance tungsten carbide, is known. Any of these may be used as the cermet in the thermal spray material.

トップコート層の厚さは、好ましくは40μmよりも大、より好ましくは70μmよりも大であり、好ましくは800μm以下、より好ましくは500μm以下である。薄すぎるトップコート層は耐衝撃剥離性がそれほど高くない。トップコート層の厚さが大きすぎる場合にはコストの面で不利がある。   The thickness of the top coat layer is preferably greater than 40 μm, more preferably greater than 70 μm, preferably 800 μm or less, more preferably 500 μm or less. A topcoat layer that is too thin does not have very high impact peel resistance. When the thickness of the top coat layer is too large, there is a disadvantage in terms of cost.

本実施形態は以下の利点を有する。
・ 基材のビッカース硬度が500以下である場合、基材よりも硬度の高いアンダーコート層の上に設けられたトップコート層に対して外部から衝撃が加わったときのアンダーコート層の変形量は、基材の上に直接設けられたトップコート層に対して外部から衝撃が加わったときの基材の変形量に比べて小さい。つまり、基材よりも硬度の高いアンダーコート層の上にトップコート層を設けることによって、トップコート層の剥離の原因となる素地の変形が抑制される。そのため、アンダーコート層の上に設けられたトップコート層はたとえ硬度が高くても、基材の上に直接設けられたトップコート層に比べて高い耐衝撃剥離性を有する。
This embodiment has the following advantages.
-When the Vickers hardness of the substrate is 500 or less, the amount of deformation of the undercoat layer when an external impact is applied to the topcoat layer provided on the undercoat layer having a hardness higher than that of the substrate is The amount of deformation of the base material when an external impact is applied to the top coat layer directly provided on the base material is small. That is, by providing the topcoat layer on the undercoat layer having a hardness higher than that of the base material, the deformation of the substrate that causes the topcoat layer to peel off is suppressed. Therefore, even if the topcoat layer provided on the undercoat layer has a high hardness, the topcoat layer has higher impact peel resistance than the topcoat layer provided directly on the substrate.

・ 基材のビッカース硬度が500以下であるときのアンダーコート層のビッカース硬度は810よりも低い。そのため、アンダーコート層のビッカース硬度が高すぎるためにアンカー効果が低下し、その結果、トップコート層の耐衝撃剥離性がアンダーコート層のせいでかえって低下するというような事態が起こることはない。   -The Vickers hardness of an undercoat layer when the Vickers hardness of a base material is 500 or less is lower than 810. Therefore, since the Vickers hardness of the undercoat layer is too high, the anchor effect is reduced, and as a result, the situation in which the impact peel resistance of the topcoat layer is lowered due to the undercoat layer does not occur.

・ 基材のビッカース硬度が600以上であるときのアンダーコート層のビッカース硬度は230よりも高い。そのため、アンダーコート層のビッカース硬度が低すぎるためにトップコート層に対して外部から衝撃が加わったときにアンダーコート層に変形が生じ、その結果、トップコート層の耐衝撃剥離性がアンダーコート層のせいでかえって低下するというような事態が起こることはない。   -The Vickers hardness of the undercoat layer when the Vickers hardness of the substrate is 600 or more is higher than 230. Therefore, since the Vickers hardness of the undercoat layer is too low, the undercoat layer is deformed when an external impact is applied to the topcoat layer. As a result, the impact resistance of the topcoat layer is reduced by the undercoat layer. However, there is no such thing as a decline.

・ 基材のビッカース硬度が600以上であるときのアンダーコート層のビッカース硬度は基材のビッカース硬度よりも低い。そのため、アンダーコート層のビッカース硬度が基材のビッカース硬度よりも高いためにアンカー効果が低下し、その結果、トップコート層の耐衝撃剥離性がアンダーコート層のせいでかえって低下するというような事態が起こることはない。   -The Vickers hardness of the undercoat layer when the Vickers hardness of the substrate is 600 or more is lower than the Vickers hardness of the substrate. Therefore, the anchor effect is reduced because the Vickers hardness of the undercoat layer is higher than the Vickers hardness of the base material, and as a result, the impact peel resistance of the topcoat layer is reduced due to the undercoat layer. Will never happen.

・ 本実施形態では、所定の硬度を有するアンダーコート層を基材とトップコート層との間に設けることによって、トップコート層の耐衝撃剥離性の向上を図っている。そのため、高価な硬度の高い基材を必要とすることもないし、基材の硬度を増大させるべく基材を加熱処理する必要もない。また、基材の材質や大きさにほとんど影響されることなく、トップコート層の耐衝撃剥離性を向上させることができる。   -In this embodiment, the impact-peeling resistance of the topcoat layer is improved by providing an undercoat layer having a predetermined hardness between the base material and the topcoat layer. Therefore, an expensive base material with high hardness is not required, and there is no need to heat-treat the base material in order to increase the hardness of the base material. Further, the impact peel resistance of the topcoat layer can be improved almost without being affected by the material and size of the substrate.

・ サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末を溶射してトップコート層を形成した場合には、耐摩耗性の高いトップコート層が得られる。特に、炭化タングステンの含有量が50重量%以上であるサーメット粉末又は混合粉末を溶射して形成されるトップコート層は非常に耐摩耗性が高い。   -When a top coat layer is formed by thermal spraying cermet powder or mixed powder of cermet and metal, a top coat layer having high wear resistance can be obtained. In particular, a top coat layer formed by thermal spraying a cermet powder or a mixed powder having a tungsten carbide content of 50% by weight or more has very high wear resistance.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.

Figure 2005330569
Figure 2005330569

Figure 2005330569
Figure 2005330569

Figure 2005330569
実施例1〜33及び比較例1〜7において、基材をそれぞれ用意した。各基材の材質及びビッカース硬度は上記表1〜3の“基材”欄に示す通りである。基材の外径寸法はいずれも80mm×80mm×20mmである。実施例1〜33及び比較例1,6,7においては、基材の上にアンダーコート層を形成し、さらにそのアンダーコート層の上にトップコート層を形成することにより積層体を作製した。比較例2,3においては、トップコート層の形成を省略して基材の上にアンダーコート層のみを形成することにより積層体を作製した。比較例4,5においては、アンダーコート層の形成を省略して基材の上に直接トップコート層を形成することにより積層体を作製した。
Figure 2005330569
In Examples 1 to 33 and Comparative Examples 1 to 7, base materials were prepared. The material and Vickers hardness of each base material are as shown in the “Base material” column of Tables 1 to 3 above. The outer diameters of the base materials are all 80 mm × 80 mm × 20 mm. In Examples 1 to 33 and Comparative Examples 1, 6, and 7, a laminate was produced by forming an undercoat layer on a substrate and further forming a topcoat layer on the undercoat layer. In Comparative Examples 2 and 3, a laminate was produced by omitting the formation of the topcoat layer and forming only the undercoat layer on the substrate. In Comparative Examples 4 and 5, the formation of the undercoat layer was omitted, and the laminate was prepared by forming the topcoat layer directly on the substrate.

実施例1〜8,10〜33及び比較例1,2,6,7では、フレーム溶射法によりアンダーコート層を形成し、形成されたアンダーコート層にはフュージング処理を施した。実施例9及び比較例3では、肉盛溶接法によりアンダーコート層を形成した。アンダーコート層の形成時に使用される溶射材料又は溶接材料、並びに形成されたアンダーコート層のビッカース硬度及び厚さは、表1〜3の“アンダーコート層”欄に示す通りである。また、エヌサポート社製の画像解析処理装置"NSFJ1−A"を用いて測定されるアンダーコート層の気孔率はいずれも2容積%以下である。   In Examples 1 to 8, 10 to 33 and Comparative Examples 1, 2, 6, and 7, an undercoat layer was formed by flame spraying, and the formed undercoat layer was subjected to fusing treatment. In Example 9 and Comparative Example 3, an undercoat layer was formed by overlay welding. The thermal spray material or welding material used in forming the undercoat layer, and the Vickers hardness and thickness of the formed undercoat layer are as shown in the “undercoat layer” column of Tables 1 to 3. Further, the porosity of the undercoat layer measured using an image analysis processing apparatus “NSFJ1-A” manufactured by NSupport is 2% by volume or less.

“アンダーコート層”欄中の“A”は、14.0重量%のクロムと4.0重量%の鉄と3.6重量%のケイ素と2.5重量%のホウ素と0.6重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-14.0Cr-4.0Fe-3.6Si-2.5B-0.6C”を表す。“アンダーコート層”欄中の“B”は、11.0重量%のクロムと2.5重量%の鉄と3.0重量%のケイ素と2.3重量%のホウ素と0.4重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-11.0Cr-2.5Fe-3.0Si-2.3B-0.4C”を表す。“アンダーコート層”欄中の“C”は、17.0重量%のクロムと4.0重量%の鉄と4.3重量%のケイ素と3.5重量%のホウ素と0.9重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-17.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.9C”を表す。“アンダーコート層”欄中の“D”は、10.0重量%のクロムと2.0重量%の鉄と3.0重量%のケイ素と2.0重量%のホウ素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-10.0Cr-2.0Fe-3.0Si-2.0B”を表す。“アンダーコート層”欄中の“E”は、18.0重量%のクロムと12.0重量%のタングステンと2.0重量%の鉄と2.0重量%のモリブデンと3.6重量%のケイ素と3.3重量%のホウ素と0.9重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-18.0Cr-12.0W-2.0Fe-2.0Mo-3.6Si-3.3B-0.9C”を表す。“アンダーコート層”欄中の“F”は、13.0重量%のクロムと4.0重量%の鉄と4.0重量%のケイ素と3.0重量%のホウ素と0.6重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-13.0Cr-4.0Fe-4.0Si-3.0B-0.6C”を表す。“アンダーコート層”欄中の“G”は、35重量%の“WC/12Co”と65重量%の“Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C”の混合物を表し、“Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C”は、14.0重量%のクロムと4.0重量%の鉄と4.3重量%のケイ素と3.5重量%のホウ素と0.7重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である。“アンダーコート層”欄中の“H”は、50重量%の“WC/12Co”と50重量%の“Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C”の混合物を表す。“アンダーコート層”欄中の“I”は、1.5重量%のホウ素と0.1重量%の炭素と残部のニッケルとを含有する合金である“Ni-1.5B-0.1C”を表す。   “A” in the “Undercoat” column is 14.0 wt% chromium, 4.0 wt% iron, 3.6 wt% silicon, 2.5 wt% boron, and 0.6 wt%. Represents "Ni-14.0Cr-4.0Fe-3.6Si-2.5B-0.6C", which is an alloy containing a large amount of carbon and the remaining nickel. “B” in the “Undercoat” column is 11.0 wt% chromium, 2.5 wt% iron, 3.0 wt% silicon, 2.3 wt% boron, and 0.4 wt%. Represents "Ni-11.0Cr-2.5Fe-3.0Si-2.3B-0.4C", which is an alloy containing a large amount of carbon and the remaining nickel. “C” in the “Undercoat” column is 17.0 wt% chromium, 4.0 wt% iron, 4.3 wt% silicon, 3.5 wt% boron, and 0.9 wt%. Represents "Ni-17.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.9C", which is an alloy containing a large amount of carbon and the remaining nickel. "D" in the "Undercoat" column contains 10.0 wt% chromium, 2.0 wt% iron, 3.0 wt% silicon, 2.0 wt% boron and the balance nickel. It represents “Ni-10.0Cr-2.0Fe-3.0Si-2.0B” which is an alloy contained. “E” in the “Undercoat” column is 18.0% chromium, 12.0% tungsten, 2.0% iron, 2.0% molybdenum and 3.6% by weight. "Ni-18.0Cr-12.0W-2.0Fe-2.0Mo-3.6Si-3.3B-" is an alloy containing 3 wt% silicon, 3.3 wt% boron, 0.9 wt% carbon and the balance nickel. 0.9C ”. “F” in the “Undercoat” column is 13.0 wt% chromium, 4.0 wt% iron, 4.0 wt% silicon, 3.0 wt% boron, and 0.6 wt% Represents "Ni-13.0Cr-4.0Fe-4.0Si-3.0B-0.6C", which is an alloy containing the above carbon and the remaining nickel. “G” in the “undercoat layer” column represents a mixture of 35 wt% “WC / 12Co” and 65 wt% “Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C” “Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C” consists of 14.0 wt% chromium, 4.0 wt% iron, 4.3 wt% silicon and 3.5 wt% An alloy containing boron, 0.7 wt% carbon and the balance nickel. “H” in the “undercoat layer” column represents a mixture of 50 wt% “WC / 12Co” and 50 wt% “Ni-14.0Cr-4.0Fe-4.3Si-3.5B-0.7C”. “I” in the “undercoat layer” column represents “Ni-1.5B-0.1C” which is an alloy containing 1.5 wt% boron, 0.1 wt% carbon and the balance nickel. .

トップコート層は、PRAXAIR/TAFA社製の高速フレーム溶射機である“JP−5000”を使用して高速フレーム溶射法により形成した。トップコート層の形成時に使用される溶射材料、及び形成されたトップコート層の厚さは表1〜3の“トップコート層”欄に示す通りである。“トップコート層”欄中の“W2011XJ”は、90重量%の“WC/20CrC/10Ni”と10重量%の金属ニッケルの混合物を表す。   The topcoat layer was formed by a high-speed flame spraying method using “JP-5000”, which is a high-speed flame sprayer manufactured by PRAXAIR / TAFA. The thermal spray material used at the time of forming the top coat layer and the thickness of the formed top coat layer are as shown in the “top coat layer” column of Tables 1 to 3. “W2011XJ” in the “Topcoat layer” column represents a mixture of 90 wt% “WC / 20CrC / 10Ni” and 10 wt% metallic nickel.

トップコート層を形成するべく“WC/12Co”又は“WC/20CrC/7Ni”を溶射するときの溶射条件として、酸素流量は893L/分、灯油流量は0.32L/分、溶射距離は380mm、溶射材料の供給速度は100g/分、溶射機のノズル長さは8インチ(約203mm)に設定した。トップコート層を形成するべく“WC/10Co/4Cr”を溶射するときの溶射条件として、酸素流量は870L/分、灯油流量は0.38L/分、溶射距離は380mm、溶射材料の供給速度は100g/分、溶射機のノズル長さは8インチ(約203mm)に設定した。トップコート層を形成するべく“W2011XJ”を溶射するときの溶射条件として、酸素流量は682L/分、灯油流量は0.38L/分、溶射距離は380mm、溶射材料の供給速度は100g/分、溶射機のノズル長さは4インチ(約102mm)に設定した。   As thermal spraying conditions when spraying “WC / 12Co” or “WC / 20CrC / 7Ni” to form a topcoat layer, the oxygen flow rate is 893 L / min, the kerosene flow rate is 0.32 L / min, and the spraying distance is 380 mm. The spraying material supply rate was set to 100 g / min, and the nozzle length of the sprayer was set to 8 inches (about 203 mm). The spraying conditions for spraying “WC / 10Co / 4Cr” to form the topcoat layer are as follows: oxygen flow rate is 870 L / min, kerosene flow rate is 0.38 L / min, spraying distance is 380 mm, and the spraying material feed rate is The nozzle length of the sprayer was set to 8 inches (about 203 mm). As thermal spraying conditions when spraying “W2011XJ” to form a topcoat layer, the oxygen flow rate is 682 L / min, the kerosene flow rate is 0.38 L / min, the spraying distance is 380 mm, the spraying material supply rate is 100 g / min, The nozzle length of the thermal sprayer was set to 4 inches (about 102 mm).

表1,2の“耐衝撃剥離性”欄には、実施例1〜26及び比較例1〜6で得られた積層体の耐衝撃剥離性を四段階評価した結果を示す。積層体の耐衝撃剥離性の評価は、落球衝撃試験の結果に基づいて行った。落球衝撃試験では、250個の超硬球を各積層体に落下させて衝突させる操作を積層体の表面(実施例1〜26及び比較例1,4〜6の場合はトップコート層、比較例2,3の場合はアンダーコート層)に亀裂又は剥離が生じるまで繰り返した。超硬球は、積層体に対し60度の角度で1mの高さからガイドパイプを通じて落下させた。各超硬球の直径は10mm、重量は6gである。   In the “Shock Resistance” column of Tables 1 and 2, the results of four-stage evaluation of the impact resistance of the laminates obtained in Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6 are shown. The impact resistance of the laminate was evaluated based on the results of a falling ball impact test. In the falling ball impact test, the operation of dropping and colliding 250 superhard spheres on each laminate was performed on the surface of the laminate (in the case of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 and 4 to 6, the topcoat layer and Comparative Example 2). In the case of, 3, the process was repeated until cracks or peeling occurred in the undercoat layer. The super hard sphere was dropped through the guide pipe from a height of 1 m at an angle of 60 degrees with respect to the laminate. Each superhard sphere has a diameter of 10 mm and a weight of 6 g.

“耐衝撃剥離性”欄の“◎”は、積層体を落球衝撃試験に供したとき、積層体の表面に亀裂又は剥離が生じるまでに繰り返される前記の操作の回数(耐用回数)が200回以上であることを表し、耐衝撃剥離性が優良であることを意味する。“耐衝撃剥離性”欄の“○”は、100回以上200回未満の操作によって積層体の表面に亀裂又は剥離が生じることを表し、耐衝撃剥離性が良好であることを意味する。“耐衝撃剥離性”欄の“△”は、50回以上100回未満の操作によって積層体の表面に亀裂又は剥離が生じることを表し、耐衝撃剥離性がまずまずであることを意味する。“耐衝撃剥離性”欄の“×”は、50回未満の操作によって積層体の表面に亀裂又は剥離が生じることを表し、耐衝撃剥離性が不良であることを意味する。   "◎" in the "Shock resistance" column indicates that when the laminate is subjected to a falling ball impact test, the number of operations (the number of times of use) repeated until the surface of the laminate is cracked or peeled is 200 times. This means that the impact resistance is excellent. “◯” in the “Shock Resistance” column indicates that the surface of the laminate is cracked or peeled by an operation of 100 times or more and less than 200 times, and means that the impact resistance is good. “Δ” in the “Shock resistance” column indicates that the operation of 50 times or more and less than 100 times indicates that the surface of the laminate is cracked or peeled off, and means that the impact resistance is moderate. "X" in the "Shock resistance" column represents that the surface of the laminate is cracked or peeled by an operation less than 50 times, and means that the impact resistance is poor.

表1,2に示すように、実施例1〜26の積層体はいずれも耐衝撃剥離性の評価が◎〜△であった。それに対し、アンダーコート層を有さない比較例4,5の積層体は耐衝撃剥離性の評価が×であった。   As shown in Tables 1 and 2, the laminates of Examples 1 to 26 each had an impact peel resistance evaluation of ◎ to Δ. In contrast, the laminates of Comparative Examples 4 and 5 that did not have an undercoat layer had an impact resistance peel evaluation of x.

表1,2の“耐摩耗性”欄には、実施例1〜26及び比較例1〜6で得られた積層体の耐摩耗性を四段階評価した結果を示す。積層体の耐摩耗性の評価は、JIS H 8682-1に準拠した摩耗試験の結果に基づいて行った。摩耗試験では、スガ摩耗試験機を用いて、研磨紙CP180(US CAMI規格)により荷重3.15kgf(≒31N)で積層体の表面を摩擦した。   In the "Abrasion resistance" column of Tables 1 and 2, the results of four-stage evaluation of the abrasion resistance of the laminates obtained in Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6 are shown. Evaluation of the abrasion resistance of the laminate was performed based on the result of a wear test in accordance with JIS H 8682-1. In the abrasion test, the surface of the laminate was rubbed with a load of 3.15 kgf (≈31 N) using abrasive paper CP180 (US CAMI standard) using a Suga abrasion tester.

“耐摩耗性”欄の“◎”は、積層体を摩耗試験に供したときの積層体の摩耗体積を、SS400鋼板を同様の摩耗試験に供したときのSS400鋼板の摩耗体積で除したときの値が0.05未満であることを表し、耐摩耗性が優良であることを意味する。“耐摩耗性”欄の“○”は、SS400鋼板の摩耗体積に対する積層体の摩耗体積の比が0.05以上0.1未満であることを表し、耐摩耗性が良好であることを意味する。“耐摩耗性”欄の“×”は、SS400鋼板の摩耗体積に対する積層体の摩耗体積の比が0.1以上であることを表し、耐摩耗性が不良であることを意味する。   “◎” in the “Abrasion resistance” column indicates that the wear volume of the laminate when the laminate is subjected to the wear test is divided by the wear volume of the SS400 steel plate when the SS400 steel plate is subjected to the same wear test. Represents a value of less than 0.05, meaning that the wear resistance is excellent. “O” in the “Abrasion resistance” column indicates that the ratio of the wear volume of the laminate to the wear volume of the SS400 steel sheet is 0.05 or more and less than 0.1, which means that the wear resistance is good. To do. “X” in the “Abrasion resistance” column indicates that the ratio of the wear volume of the laminate to the wear volume of the SS400 steel sheet is 0.1 or more, which means that the wear resistance is poor.

表1,2に示すように、実施例1〜26及び比較例1,4〜6の積層体はいずれも耐摩耗性の評価が◎であった。この結果は、積層体の耐摩耗性がアンダーコート層の有無によってあまり左右されないことを示唆する。   As shown in Tables 1 and 2, the laminates of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 and 4 to 6 all had an evaluation of wear resistance. This result suggests that the abrasion resistance of the laminate is not greatly affected by the presence or absence of the undercoat layer.

表3の“耐衝撃剥離性の向上度”欄には、実施例27〜33及び比較例7で得られた積層体の耐衝撃剥離性の向上度を四段階評価した結果を示す。耐衝撃剥離性の向上度の評価は、落球衝撃試験の結果に基づいて行った。   The “impact peel resistance improvement” column of Table 3 shows the results of four-stage evaluation of the impact peel resistance improvement of the laminates obtained in Examples 27 to 33 and Comparative Example 7. The evaluation of the improvement in impact peel resistance was performed based on the results of a falling ball impact test.

“耐衝撃剥離性の向上度”欄の“◎”は、積層体を落球衝撃試験に供したときの耐用回数を、アンダーコート層の形成を省略して基材の上に直接トップコート層を形成することにより作製された積層体を同様の落球衝撃試験に供したときの耐用回数で除したときの値が2.0以上であることを表し、耐衝撃剥離性が大きく向上していることを意味する。“耐衝撃剥離性の向上度”欄の“○”は、アンダーコート層を備えない積層体の耐用回数に対するアンダーコート層を備える積層体の耐用回数の比が1.5以上2.0未満であることを表し、耐衝撃剥離性がまずまず向上していることを意味する。“耐衝撃剥離性の向上度”欄の“△”は、アンダーコート層を備えない積層体の耐用回数に対するアンダーコート層を備える積層体の耐用回数の比が1.0以上1.5未満であることを表し、耐衝撃剥離性が少し向上していることを意味する。“耐衝撃剥離性の向上度”欄の“×”は、アンダーコート層を備えない積層体の耐用回数に対するアンダーコート層を備える積層体の耐用回数の比が1.0未満であることを表し、耐衝撃剥離性が向上していないことを意味する。   “◎” in the “impact resistance improvement” column indicates the number of times that the laminate was subjected to a ball drop impact test, and the topcoat layer was formed directly on the substrate without forming the undercoat layer. The value obtained by dividing the laminate produced by the formation by the number of service life when subjected to the same falling ball impact test is 2.0 or more, and the impact peel resistance is greatly improved. Means. “O” in the “Improvement of impact resistance” column indicates that the ratio of the number of times of durability of the laminate with the undercoat layer to the number of times of durability of the laminate without the undercoat layer is 1.5 or more and less than 2.0. This means that the impact peel resistance is improved first of all. "△" in the column "Improvement of impact resistance" indicates that the ratio of the number of times of durability of the laminate with the undercoat layer to the number of times of durability of the laminate without the undercoat layer is 1.0 or more and less than 1.5. This means that the impact peel resistance is slightly improved. “X” in the column “Improvement of impact resistance” indicates that the ratio of the number of times of durability of the laminate with the undercoat layer to the number of times of durability of the laminate without the undercoat layer is less than 1.0. This means that the impact resistance is not improved.

表3に示すように、実施例27〜33の積層体はいずれも耐衝撃剥離性の向上度の評価が◎〜△であった。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
As shown in Table 3, the laminates of Examples 27 to 33 all had an evaluation of the degree of improvement in impact peel resistance of ◎ to Δ.
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.

・ 前記第1の皮膜の形成は、肉盛溶接法又はフレーム溶射法により遂行される請求項4又は5に記載の溶射皮膜の形成方法。
・ 前記第1の皮膜の気孔率は10%以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
The method for forming a thermal sprayed coating according to claim 4 or 5, wherein the formation of the first coating is performed by an overlay welding method or a flame spraying method.
-The laminated body as described in any one of Claims 1-3 whose porosity of a said 1st membrane | film | coat is 10% or less.

・ 前記第1の皮膜の厚さは0.1mm以上5mm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。
・ 前記第2の皮膜は、サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末からなる溶射材料の溶射により形成された溶射皮膜である請求項1又は2に記載の積層体。
-The laminated body according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the first coating is 0.1 mm or more and 5 mm or less.
The laminate according to claim 1 or 2, wherein the second coating is a thermal spray coating formed by thermal spraying of a thermal spray material made of cermet powder or a mixed powder of cermet and metal.

・ 前記第2の皮膜は、サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末からなる溶射材料の溶射により形成される請求項4又は5に記載の溶射皮膜の形成方法。
・ 前記溶射材料中の炭化タングステンの量は50重量%以上である請求項3に記載の積層体。
The method of forming a thermal spray coating according to claim 4 or 5, wherein the second coating is formed by thermal spraying of a thermal spray material made of cermet powder or a mixed powder of cermet and metal.
-The laminated body of Claim 3 whose quantity of the tungsten carbide in the said thermal spray material is 50 weight% or more.

・ 前記第2の皮膜の形成に先立って、前記基材の上に形成された前記第1の皮膜を半溶融状態にまで加熱する工程をさらに備えた請求項4又は5に記載の溶射皮膜の形成方法。   The thermal spray coating according to claim 4 or 5, further comprising a step of heating the first coating formed on the base material to a semi-molten state prior to the formation of the second coating. Forming method.

・ 前記第2の皮膜の形成は、高速フレーム溶射法、爆発溶射法、及びコールドスプレー法のいずれかにより遂行される請求項4又は5に記載の溶射皮膜の形成方法。
・ 前記第2の皮膜の形成は、溶射粒子の飛行速度が400m/秒よりも大きい溶射法により遂行される請求項4又は5に記載の溶射皮膜の形成方法。
The method for forming a sprayed coating according to claim 4 or 5, wherein the second coating is formed by any one of a high-speed flame spraying method, an explosion spraying method, and a cold spray method.
The method of forming a thermal spray coating according to claim 4 or 5, wherein the formation of the second coating is performed by a thermal spraying method in which a spray speed of the thermal spray particles is greater than 400 m / sec.

・ 前記第2の皮膜の厚さは50μm以上800μm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。   -The laminated body according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the second film is 50 µm or more and 800 µm or less.

Claims (5)

ビッカース硬度が500以下の基材と、
前記基材の上に設けられた第1の皮膜と、
前記第1の皮膜の上に設けられた第2の皮膜としての溶射皮膜とを備えた積層体であって、
前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも高く且つ810よりも低いことを特徴とする積層体。
A substrate having a Vickers hardness of 500 or less,
A first coating provided on the substrate;
A laminate comprising a thermal spray coating as a second coating provided on the first coating,
The laminate according to claim 1, wherein the first film has a Vickers hardness higher than that of the base material and lower than 810.
ビッカース硬度が600以上の基材と、
前記基材の上に設けられた第1の皮膜と、
前記第1の皮膜の上に設けられた第2の皮膜としての溶射皮膜とを備えた積層体であって、
前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも低く且つ230よりも高いことを特徴とする積層体。
A substrate having a Vickers hardness of 600 or more;
A first coating provided on the substrate;
A laminate comprising a thermal spray coating as a second coating provided on the first coating,
The laminate according to claim 1, wherein the first film has a Vickers hardness lower than that of the base material and higher than 230.
前記第2の皮膜は、サーメット粉末、又はサーメットと金属の混合粉末からなる溶射材料の溶射により形成された溶射皮膜であり、前記溶射材料は炭化タングステンを含有する請求項1又は2に記載の積層体。   3. The laminate according to claim 1, wherein the second coating is a sprayed coating formed by spraying a cermet powder or a sprayed material made of a mixed powder of cermet and metal, and the sprayed material contains tungsten carbide. body. ビッカース硬度が500以下の基材の上に第1の皮膜を形成する工程と、
前記基材の上に形成された前記第1の皮膜の上に第2の皮膜として溶射皮膜を形成する工程とを備えた溶射皮膜の形成方法であって、
前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも高く且つ810よりも低いことを特徴とする溶射皮膜の形成方法。
Forming a first film on a substrate having a Vickers hardness of 500 or less;
Forming a thermal spray coating as a second coating on the first coating formed on the substrate, comprising:
The method for forming a sprayed coating, wherein the first coating has a Vickers hardness higher than that of the substrate and lower than 810.
ビッカース硬度が600以上の基材の上に第1の皮膜を形成する工程と、
前記基材の上に形成された前記第1の皮膜の上に第2の皮膜として溶射皮膜を形成する工程とを備えた溶射皮膜の形成方法であって、
前記第1の皮膜のビッカース硬度は、前記基材のそれよりも低く且つ230よりも高いことを特徴とする溶射皮膜の形成方法。
Forming a first film on a substrate having a Vickers hardness of 600 or more;
Forming a thermal spray coating as a second coating on the first coating formed on the substrate, comprising:
The method for forming a sprayed coating, wherein the first coating has a Vickers hardness lower than that of the substrate and higher than 230.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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