線爆溶射法によるSUS304鋼とNi-P合金の複合皮膜の界面構造と皮膜特性

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650800
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kurume National College of Technology
• Principal Investigator: 中山 勝 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (00044272)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥山 哲也 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (40270368) ; 中村 良三 久留米工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (70044279)
• Keywords: 線爆溶射 / 複合皮膜 / Ni-P合金 / SUS304 / 界面構造 / 耐食性 / 耐摩耗性

Research Abstract

SUS304線材表面にvol.%が25、45、60、75、85及び95となるようにNi-P合金を無電解めっきした複合線材を用いて軟鋼(SS41)基材上に線爆溶射した。得られた皮膜について、X線回折、EPMA分析、硬さ試験及び摩耗試験を行い、SUS304/Ni-P合金複合皮膜の皮膜特性を調査した。得られた結果は次のとおりである。
(1)溶射皮膜は偏平で比較的大きなSUS304粒子と細かく飛散したNi-P合金粒子の複合皮膜からなっている。
(2)95vol.%Ni-P合金複合皮膜中のNi-P合金粒子は一部アモルファス化の可能性がある。
(3)複合線材中のNi-P合金量の増加にともない、皮膜の硬さは上昇する。
(4)60〜80vol.%Ni-P合金組成で摩耗量は最小を示す。
(5)線爆溶射によってSUS304/Ni-P合金複合皮膜を作製する場合、Ni-P合金の含有量が60〜80vol.%となるような複合皮膜を用いると硬さ及び耐摩耗性といった面から優れた複合皮膜を得ることができることがわかった。ただし、皮膜のX線回折では溶射後のSUS304粒子が一部フェライト化し、耐食性に間題が生じる恐れのあることがわかったので、SUS304線材についてはNi含有量のもっと高いステンレス線を使う必要があることもわかった。
平成10年度は溶射皮膜中及び皮膜/基材界面のTEM組織観察を行い、溶射粒子のアモルファス化と界面構造の調査を行う予定である。また、最終的には腐食試験も行う予定である。