【手続補正書】
【提出日】平成17年5月27日(2005.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面にセラミック溶射皮膜を形成するのに先立ち、ビッカース硬さHV：200以下の軟質金属製基材の表面に、金属粒子、セラミック粒子またはサーメット粒子あるいはこれらの混合物からなるビッカース硬さHV：300以上の硬質粒子を分散状態で前記基材表面に突き刺さるように打ち込み、かつ前記軟質金属製基材の表面における硬質粒子の占める面積率が10〜70％となるようにすることを特徴とするセラミック溶射の前処理方法。
【請求項２】
硬質粒子として、
A：金属；
高炭素鋼、鋳鉄、鋳鋼、Ni、Cr、V、W、Moを含む特殊鋼、Cr、MoあるいはWなどの硬質金属の単独粒子
B：セラミックス粒子；
ａ．炭化物：WC、Cr3C2、VC、TiC、HfC、NbC、TaC、ZrC、B4C
ｂ．酸化物：Al2O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2、HfO、SiO2
ｃ．窒化物：TiN、VN、NbN、TaN、ZrN、BN、Si3N4、CrN
ｄ．硼化物：NiB2、ZrB2、HfB2、VB2、TaB2、NbB2、W2B5、TaB4
ｅ．珪化物：MoSi、NiSi、FeSi、CrSi、TiSi、HfSi
C：サーメット；
上記セラミックス粒子に、Co、Cr、NiもしくはMo、またはそれらの合金をセラミックスに対し5〜60wt％の割合で混合し、造粒、焼結などによって一体化したサーメット粒子
を使用したことを特徴とする請求項１に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項３】
打ち込み用硬質粒子は、その粒子径が10〜250μｍで、その硬さが、被処理金属製基材の硬さよりもHVで100以上大きいものであることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項４】
基材への前記硬質粒子の打ち込みは、飛行速度80ｍ/sec以上の高速度で吹きつけることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項５】
硬質粒子の前記吹き付けは、吹き付けトーチか金属製基材のいずれか一方、もしくは両者を移動させる方法、または多孔分散板を用いて吹き付けを行う方法により、硬質粒子を金属製基材の表面に点在するように分散させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項６】
硬質粒子の吹き付けは、圧縮空気または高圧の窒素ガス、不活性ガスを用いて行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項７】
前記金属製基材を80〜300℃に予熱することを特徴とする請求項１〜６のいずれか1項に記載のセラミック溶射の前処理方法。
【請求項８】
溶射皮膜を形成するべき基材が、ビッカース硬さHV：200以下の軟質金属製基材にて構成されていると共に、その表面には、ビッカース硬さが該金属製基材の硬さよりもHV：100以上硬い硬質粒子を秒速80ｍ以上の飛行速度で吹き付けることにより、その硬質粒子を該基材の表面に分散状態に打ち込むと共に、硬質粒子が基材表面に占める面積率で10〜70％となるように前処理されており、かつその前処理された基材表面には、溶射法によって、金属、酸化物や硼化物、窒化物、珪化物などのセラミックスまたはそれのサーメットなどからなる溶射皮膜が形成されてなることを特徴とするセラミック溶射皮膜被覆部材。
【請求項９】
硬質粒子として、
A：金属；
高炭素鋼、鋳鉄、鋳鋼、Ni、Cr、V、W、Moを含む特殊鋼、Cr、MoあるいはWなどの硬質金属の単独粒子
B：セラミックス粒子；
ａ．炭化物：WC、Cr3C2、VC、TiC、HfC、NbC、TaC、ZrC、B4C
ｂ．酸化物：Al2O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2、HfO、SiO2
ｃ．窒化物：TiN、VN、NbN、TaN、ZrN、BN、Si3N4、CrN
ｄ．硼化物：NiB2、ZrB2、HfB2、VB2、TaB2、NbB2、W2B5、TaB4
ｅ．珪化物：MoSi、NiSi、FeSi、CrSi、TiSi、HfSi
C：サーメット；
上記セラミックス粒子に、Co、Cr、NiもしくはMo、またはそれらの合金をセラミックスに対し5〜60wt％の割合で混合し、造粒、焼結などによって一体化したサーメット粒子
を使用したことを特徴とする請求項８に記載のセラミック溶射皮膜被覆部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
即ち、本発明は、基材表面にセラミック溶射皮膜を形成するのに先立ち、ビッカース硬さHV：200以下の軟質金属製基材の表面に、金属粒子、セラミック粒子またはサーメット粒子あるいはこれらの混合物からなるビッカース硬さHV：300以上の硬質粒子を分散状態で基材表面に突き刺さるように打ち込み、かつ前記軟質金属製基材の表面における硬質粒子の占める面積率が10〜70％となるようにすることを特徴とするセラミック溶射の前処理方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明は、溶射皮膜を形成するべき基材が、ビッカース硬さHV：200以下の軟質金属製基材にて構成されていると共に、その表面には、ビッカース硬さが該金属製基材の硬さよりもHV：100以上硬い硬質粒子を秒速80ｍ以上の飛行速度で吹き付けることにより、その硬質粒子を該基材の表面に分散状態に打ち込むと共に、硬質粒子が基材表面に占める面積率で10〜70％となるように前処理されており、かつその前処理された基材表面には、溶射法によって、金属、酸化物や硼化物、窒化物、珪化物などのセラミックスまたはそれのサーメットなどからなる溶射皮膜が形成されてなることを特徴とするセラミック溶射皮膜被覆部材である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
なお、本発明においては、打ち込み用硬質粒子は、その粒子径が10〜250μｍで、硬さが、被処理金属製基材の硬さよりもHVで100以上大きいものであることが好ましい。また、本発明において、基材への前記硬質粒子の打ち込みは、飛行速度80ｍ/sec以上の高速度で吹きつけることが好ましく、硬質粒子の前記吹き付けは、吹き付けトーチか金属製基材のいずれか一方、もしくは両者を移動させる方法、または多孔分散板を用いて吹き付けを行う方法により、硬質粒子を金属製基材の表面に点在するように分散させることが好ましく、硬質粒子の吹き付けは、圧縮空気または高圧の窒素ガス、不活性ガスを用いて行うことが好ましく、前記金属製基材を80〜300℃に予熱することが好ましい。
さらに、硬質粒子として、
A：金属；
高炭素鋼、鋳鉄、鋳鋼、Ni、Cr、V、W、Moを含む特殊鋼、Cr、MoあるいはWなどの硬質金属の単独粒子
B：セラミックス粒子；
ａ．炭化物：WC、Cr3C2、VC、TiC、HfC、NbC、TaC、ZrC、B4C
ｂ．酸化物：Al2O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2、HfO、SiO2
ｃ．窒化物：TiN、VN、NbN、TaN、ZrN、BN、Si3N4、CrN
ｄ．硼化物：NiB2、ZrB2、HfB2、VB2、TaB2、NbB2、W2B5、TaB4
ｅ．珪化物：MoSi、NiSi、FeSi、CrSi、TiSi、HfSi
C：サーメット；
上記セラミックス粒子に、Co、Cr、NiもしくはMo、またはそれらの合金をセラミックスに対し5〜60wt％の割合で混合し、造粒、焼結などによって一体化したサーメット粒子
を使用することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１は、上記セラミック溶射皮膜形成宜中の作用機構を模式的に示したものである。即ち、図１（a）は、金属製基材１の表面にAl2O3の粒子２を打ち込んでその一部が埋没した状態を示しており、点線の矢印は残留応力を示し、実線の矢印は環境温度の上昇に伴う引張り応力の発生を図示したものである。また図１（b）は、突起状のAl2O3粒子２を利用して、セラミック溶射皮膜３を形成した状態の皮膜断面である。