JPS6079944A - セラミクス−金属複合体の製造方法 - Google Patents
セラミクス−金属複合体の製造方法Info
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- JPS6079944A JPS6079944A JP18898983A JP18898983A JPS6079944A JP S6079944 A JPS6079944 A JP S6079944A JP 18898983 A JP18898983 A JP 18898983A JP 18898983 A JP18898983 A JP 18898983A JP S6079944 A JPS6079944 A JP S6079944A
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- Laminated Bodies (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば内燃機関のシリンダーやピストン等に適
用されるセラミクス−金属複合体の製造方法に関するも
のである。
用されるセラミクス−金属複合体の製造方法に関するも
のである。
従来、この種のセラミカス−金複合体体はセラミクス芯
材表面に金属層を鋳造することによって製造されていた
が、セラミクス芯材表面が高温の溶湯に曝露されること
による熱衝撃によっ′Ｃセラミクス芯材に亀裂が生じ、
複合体の強度が薯るしく低下すると言う問題点があった
。
材表面に金属層を鋳造することによって製造されていた
が、セラミクス芯材表面が高温の溶湯に曝露されること
による熱衝撃によっ′Ｃセラミクス芯材に亀裂が生じ、
複合体の強度が薯るしく低下すると言う問題点があった
。
本発明はＥ記問題点を解決することを目的としセラミク
ス表面を金属の溶射層によって保護することを骨子とす
るものである。
ス表面を金属の溶射層によって保護することを骨子とす
るものである。
本発明を以下に詳細に説明する。
本発明に用いられるセラミクス芯材とは例えばアルミナ
（Ａｅ２０ａ ） 、ジルコニア （Ｚｒ０２）、 ジ
ルコン。
（Ａｅ２０ａ ） 、ジルコニア （Ｚｒ０２）、 ジ
ルコン。
（ＺｒＳｉ０４ ） 、酸化クロム（Ｃｒ２０３ ）
、チタンアルミナ（ＴｉＡ＃２０５ ）等の一般的なセ
ラミクスの粉末を所望なれば合ＤＩ ＠ Ｉｌｌ桔＠り
ｊを添加して所定形状に付巻固め、その後焼成すること
によって該粉末を焼結せしめた本のである。
、チタンアルミナ（ＴｉＡ＃２０５ ）等の一般的なセ
ラミクスの粉末を所望なれば合ＤＩ ＠ Ｉｌｌ桔＠り
ｊを添加して所定形状に付巻固め、その後焼成すること
によって該粉末を焼結せしめた本のである。
本発明に用いられる今鳴溶射に４とは、例ｆばチタン、
ジルコン、クロム、鉄、ニッケル、コバルト等の壱移金
属、アルミニウム、ガリウム等の±ｓ金ｇ１．Ｉ、るい
はステンレス用、ジュラルミン。
ジルコン、クロム、鉄、ニッケル、コバルト等の壱移金
属、アルミニウム、ガリウム等の±ｓ金ｇ１．Ｉ、るい
はステンレス用、ジュラルミン。
ハステロイ、インコネル、コンスタンタン等ノ金属もし
くけ合金を棒状あるいは粉末状で酵素−ア七チレンガス
の炎、あるいけプラズマジェットによって上記セラミク
ス芯４才表面に溶射したものである。
くけ合金を棒状あるいは粉末状で酵素−ア七チレンガス
の炎、あるいけプラズマジェットによって上記セラミク
ス芯４才表面に溶射したものである。
上記金属を溶年１する１祭にセラミクス芯材表面に及ぼ
される溶射熱は使用する金属の・４令点によっては鋳造
時の溶湯の温度と殆んど同時な場合もあるが、溶射熱は
鋳造の場合とはことなりセラミクス芯材表面の極く一部
分に及はされるのであるからセラミクス８拐は溶射熱に
は充分に耐え亀裂は生じない。
される溶射熱は使用する金属の・４令点によっては鋳造
時の溶湯の温度と殆んど同時な場合もあるが、溶射熱は
鋳造の場合とはことなりセラミクス芯材表面の極く一部
分に及はされるのであるからセラミクス８拐は溶射熱に
は充分に耐え亀裂は生じない。
かくしてセラミクス芯材表面は上記溶射層によって保護
されるから、これを所定の鋳型内にインサートして溶湯
を注入し溶射層表面に金属層を鋳造する。鋳造時には溶
湯の高温は上記溶射層に及ぼされるが溶射層は多孔質構
造を有しているから熱衝撃を容易に吸収し亀裂を生じな
い。そしてセラミクス芯材は溶射層によって直接溶湯が
接しないように保護され亀裂発生を防止される。上記溶
射層は通常０．１〜１鰭程度の厚さにされるが、溶射ノ
ーの薄い場合、例えば０．５震以下の場合には溶射層に
よって保傾されたセラミクス芯材を予熱することが望ま
しい。金属層鋳造の際には溶湯の熱を溶射層を構成する
金属が融解熱として奪うから溶湯の熱はセラミクス芯材
に及びにくくなる。このような融解効果によっても溶射
層はセラミクス芯材を保護するものである。また溶射層
の金属として金属層の金属と同種のもの、あるいは該金
属と固溶体もしくは化合物を作り得るものを選択すれば
溶射層と金属層との結合力は大きくなる。
されるから、これを所定の鋳型内にインサートして溶湯
を注入し溶射層表面に金属層を鋳造する。鋳造時には溶
湯の高温は上記溶射層に及ぼされるが溶射層は多孔質構
造を有しているから熱衝撃を容易に吸収し亀裂を生じな
い。そしてセラミクス芯材は溶射層によって直接溶湯が
接しないように保護され亀裂発生を防止される。上記溶
射層は通常０．１〜１鰭程度の厚さにされるが、溶射ノ
ーの薄い場合、例えば０．５震以下の場合には溶射層に
よって保傾されたセラミクス芯材を予熱することが望ま
しい。金属層鋳造の際には溶湯の熱を溶射層を構成する
金属が融解熱として奪うから溶湯の熱はセラミクス芯材
に及びにくくなる。このような融解効果によっても溶射
層はセラミクス芯材を保護するものである。また溶射層
の金属として金属層の金属と同種のもの、あるいは該金
属と固溶体もしくは化合物を作り得るものを選択すれば
溶射層と金属層との結合力は大きくなる。
かくして例えば第１図に示すようなセラミクス−金属複
合体からなる筒体ＤＩを得るが、該筒体０〔において、
（１）はセラミクス芯材、（２）は溶射層、（３）は金
属ノーである。
合体からなる筒体ＤＩを得るが、該筒体０〔において、
（１）はセラミクス芯材、（２）は溶射層、（３）は金
属ノーである。
本発明は上記したようにセラミクス芯材表面を金属溶射
層で保護するから金属層鋳造の際の溶湯の高温による熱
衝撃は溶射層に吸収されかつ融解熱として奪わノ１て、
セラミクス芯材に亀裂が生ずることを防止される。そし
て金属層を構造にょ２て形成すればセラミクス芯材の形
状、あるいは最終製品の形状が如何なるものであっても
容易に適用され、また金属層冷却の際の収縮によってセ
ラミクス８拐に圧縮圧力が及ぼされ構造が強化さｔする
０ 実施例１゜ 第１図に示すような筒体（１１を製造した。セラミクス
芯材ｔｉｔは炭化珪素成形物からなる直径３０ｍ。
層で保護するから金属層鋳造の際の溶湯の高温による熱
衝撃は溶射層に吸収されかつ融解熱として奪わノ１て、
セラミクス芯材に亀裂が生ずることを防止される。そし
て金属層を構造にょ２て形成すればセラミクス芯材の形
状、あるいは最終製品の形状が如何なるものであっても
容易に適用され、また金属層冷却の際の収縮によってセ
ラミクス８拐に圧縮圧力が及ぼされ構造が強化さｔする
０ 実施例１゜ 第１図に示すような筒体（１１を製造した。セラミクス
芯材ｔｉｔは炭化珪素成形物からなる直径３０ｍ。
長さ３０ｆｉ、肉厚３ｆｌの筒状体であり、該芯材（１
１の表面にはインコネル７１３Ｃ粉末を酸水素炎によっ
て溶射して肉厚０．５薦の溶射層（２）を形成した。
１の表面にはインコネル７１３Ｃ粉末を酸水素炎によっ
て溶射して肉厚０．５薦の溶射層（２）を形成した。
上記溶射層（２）によって保護された芯材ｔｌ）は予熱
されてから鋳型内にインサートし１４５０℃のインコネ
ル７１３Ｃ溶湯を注入して冷却固化せしめ金属層（３）
を形成した。かくして得られた製品ＯＩにおいては芯材
（１）に亀裂の発生は全く見らノ１なかった。
されてから鋳型内にインサートし１４５０℃のインコネ
ル７１３Ｃ溶湯を注入して冷却固化せしめ金属層（３）
を形成した。かくして得られた製品ＯＩにおいては芯材
（１）に亀裂の発生は全く見らノ１なかった。
比較として溶射層（２）によって保護されない゛芯材（
１）に直接金属層（３）を鋳造した場合には芯材（１）
を予熱しても亀裂の発生を見た。
１）に直接金属層（３）を鋳造した場合には芯材（１）
を予熱しても亀裂の発生を見た。
実施例２゜
実施例１．の筒体（１（２）において溶射層（２）の肉
厚を１囚に増加させた場合、芯材（ＩＪを予熱すること
なく金属層（３）を鋳造しても芯材（１）には亀裂が発
生しな力１つだ。
厚を１囚に増加させた場合、芯材（ＩＪを予熱すること
なく金属層（３）を鋳造しても芯材（１）には亀裂が発
生しな力１つだ。
実施例３゜
実施例２、の筒体（圃において、思料（１１の材料をア
ルミナとし、溶射１ｍ＋２）の材料をアルミニウムとし
金属層（３）の材料と同じくアルミニウムとしても実施
例２．と同様な製品（＋＋１が得られ、芯材（１）には
全く亀裂が発生しなかった。
ルミナとし、溶射１ｍ＋２）の材料をアルミニウムとし
金属層（３）の材料と同じくアルミニウムとしても実施
例２．と同様な製品（＋＋１が得られ、芯材（１）には
全く亀裂が発生しなかった。
実施例４゜
実施例２．０筒体０１において、芯材（１）の材料をジ
ルコンとし、溶射層（２）の材料をクロムとし、金属層
（３）の材料をクロ台としても実施例２．と同様な製品
が得られ、芯材（１）には全く亀裂が発生しなかった０ 耐久性試験 上記各実施例で得らねたＪＩｑ品を８００℃で５分間加
熱した後５分間空冷する加熱−冷却サイクルを繰り返し
芯材（１）と金属層（３）とが剥離するまでの回数をめ
た。結果は第１表に示される。
ルコンとし、溶射層（２）の材料をクロムとし、金属層
（３）の材料をクロ台としても実施例２．と同様な製品
が得られ、芯材（１）には全く亀裂が発生しなかった０ 耐久性試験 上記各実施例で得らねたＪＩｑ品を８００℃で５分間加
熱した後５分間空冷する加熱−冷却サイクルを繰り返し
芯材（１）と金属層（３）とが剥離するまでの回数をめ
た。結果は第１表に示される。
第１表
第１表にみるように本発明の製品は高度な耐久性を有す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例のｆ＋視図である。
図中、（１）・・・・セラミクス芯材、（２）・・・・
溶射層、（３）・・ 金属層 茅 １ 反
溶射層、（３）・・ 金属層 茅 １ 反
Claims (1)
- セラミクス芯材表面に金属層せ層を形成した後、該溶射
用表面に金属層を鋳造することを特徴とするセラミクス
−金属複合体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18898983A JPS6079944A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18898983A JPS6079944A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079944A true JPS6079944A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH0448617B2 JPH0448617B2 (ja) | 1992-08-07 |
Family
ID=16233435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18898983A Granted JPS6079944A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | セラミクス−金属複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079944A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926123A (ja) * | 1972-07-05 | 1974-03-08 |
-
1983
- 1983-10-08 JP JP18898983A patent/JPS6079944A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926123A (ja) * | 1972-07-05 | 1974-03-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448617B2 (ja) | 1992-08-07 |
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