(57)【要約】【課題】  ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜の形成に適した溶射用粉末を提供する。【解決手段】  本発明の溶射用粉末は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する。サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率は好ましくは２．４〜４．０の範囲である。サーメット粒子中のクロム含有量は好ましくは１１〜１６質量％の範囲であり、コバルト含有量は好ましくは１３〜２３質量％の範囲である。こうした溶射用粉末から形成される溶射皮膜の１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数は好ましくは９．５×１０−６／Ｋ以上である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有し、サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が２．４〜４．０の範囲であることを特徴とする溶射用粉末。
【請求項２】
サーメット粒子中のクロム含有量が１１〜１６質量％の範囲で且つコバルト含有量が１３〜２３質量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の溶射用粉末。
【請求項３】
ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有し、サーメット粒子中のクロム含有量が１１〜１６質量％の範囲で且つコバルト含有量が１３〜２３質量％の範囲であることを特徴とする溶射用粉末。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜であって、１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上であることを特徴とする溶射皮膜。
【請求項５】
ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜であって、１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上であることを特徴とする溶射皮膜。
【請求項６】
基材と、その基材の上に設けられた溶射皮膜とを備え、前記溶射皮膜は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成されたものである積層体であって、
１００〜６００℃の温度範囲における前記溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における前記基材の熱膨張係数の比率が０．５〜１．９の範囲であることを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末、そうした溶射用粉末から形成される溶射皮膜、及びそうした溶射皮膜を基材の上に備えた積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アルミニウム用のダイキャスト金型に設けられる溶射皮膜や、溶融亜鉛メッキ浴及び溶融亜鉛−アルミニウムメッキ浴中で使用されるシンクロール及びサポートロールに設けられる溶射皮膜には高い耐溶損性、すなわち耐溶融金属侵蝕性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性及び耐摩耗性が要求される。そのような溶射皮膜を形成するのに適した溶射用粉末として、例えば特許文献１，２に開示されるような、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末が知られている。
【０００３】
しかしながら特許文献１，２の溶射用粉末から形成される溶射皮膜は熱膨張係数が比較的小さい。そのため、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材の上にそうした溶射皮膜を設けた場合には、加熱と冷却が繰り返されたときに溶射皮膜が基材から剥離しやすいという問題があった。
【０００４】
サーメット粒子を含有する溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数を大きくしようとすれば、溶射用粉末中の金属成分の割合を増やしてセラミック成分の割合を減らしてやればよい。しかしながら、金属成分の割合が多くセラミック成分の割合が少ない溶射用粉末から形成される溶射皮膜は通常、耐溶損性が高くなく、高い耐溶損性が要求される用途での使用には不向きであった。
【特許文献１】特開平２００４−３００５５５号公報
【特許文献２】特開平９−２２７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜の形成に適した溶射用粉末を提供すること、及び、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜を提供することにある。また本発明の別の目的は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜が基材から剥離しにくい積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、セラミック成分の割合が多く金属成分の割合が少なくても熱膨張係数の大きな溶射皮膜を形成することが可能な溶射用粉末を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有し、サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が２．４〜４．０の範囲である溶射用粉末を提供する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、サーメット粒子中のクロム含有量が１１〜１６質量％の範囲で且つコバルト含有量が１３〜２３質量％の範囲である請求項１に記載の溶射用粉末を提供する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有し、サーメット粒子中のクロム含有量が１１〜１６質量％の範囲で且つコバルト含有量が１３〜２３質量％の範囲である溶射用粉末を提供する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶射用粉末を溶射して形成されて１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上である溶射皮膜を提供する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成されて１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上である溶射皮膜を提供する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、基材と、その基材の上に設けられた溶射皮膜とを備える積層体を提供する。ただし、溶射皮膜は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成されたものであり、１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における基材の熱膨張係数の比率は、０．５〜１．９の範囲である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜の形成に適した溶射用粉末が提供されるほか、ステンレス鋼のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜が提供される。さらに本発明によれば、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有する溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜が基材から剥離しにくい積層体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の溶射用粉末は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含む原料粉末を造粒及び焼結して製造される。例えば、モリブデンホウ化物粉末、コバルト合金粉末及びクロムホウ化物粉末を混合して原料粉末は調製される。原料粉末を適当な分散媒に混合することによりスラリーを調製し、次に、噴霧造粒によりスラリーから造粒粉末を作製する。こうして得られた造粒粉末を焼結し、さらに解砕及び分級することにより、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子から実質的になる本実施形態の溶射用粉末は製造される。
【００１５】
サーメット粒子中のクロム含有量が１６質量％を超える場合、さらに言えば１５質量％を超える場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が小さくなりやすく、また溶射皮膜の耐溶損性も低くなりやすい。従って、熱膨張係数が大きくて且つ耐溶損性の高い溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のクロム含有量は１６質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以下である。
【００１６】
一方、サーメット粒子中のクロム含有量が１１質量％未満の場合、さらに言えば１３質量％未満の場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が小さくなりやすい。従って、熱膨張係数の大きい溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のクロム含有量は１１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１３質量％以上である。
【００１７】
サーメット粒子中のコバルト含有量が２３質量％を超える場合、さらに言えば２１質量％を超える場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が小さくなりやすく、また溶射皮膜の耐溶損性も低くなりやすい。従って、熱膨張係数が大きくて且つ耐溶損性の高い溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のコバルト含有量は２３質量％以下であることが好ましく、より好ましくは２１質量％以下である。
【００１８】
一方、サーメット粒子中のコバルト含有量が１３質量％未満の場合、さらに言えば１６質量％未満の場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が小さくなりやすい。従って、熱膨張係数の大きい溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のコバルト含有量は１３質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１６質量％以上である。
【００１９】
サーメット粒子中のホウ素含有量とモリブデン含有量とクロム含有量とコバルト含有量の合計が９０質量％未満の場合、さらに言えば９３質量％未満の場合、もっと言えば９５質量％未満の場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の耐溶損性がやや低くなりやすい。従って、耐溶損性のより高い溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のホウ素含有量とモリブデン含有量とクロム含有量とコバルト含有量の合計は９０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９３質量％以上、最も好ましくは９５質量％以上である。
【００２０】
サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が２．４よりも小さい場合、さらに言えば２．５よりも小さい場合、もっと言えば２．７よりも小さい場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の耐溶損性が低くなりやすい。従って、耐溶損性の高い溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率は２．４以上であることが好ましく、より好ましくは２．５以上、最も好ましくは２．７以上である。
【００２１】
一方、サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が４．０よりも大きい場合、さらに言えば３．６よりも大きい場合、もっと言えば３．５よりも大きい場合には、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が小さくなりやすい。従って、熱膨張係数の大きい溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率は４．０以上であることが好ましく、より好ましくは３．６以上、最も好ましくは３．５以上である。
【００２２】
サーメット粒子の圧壊強度が１００ＭＰａよりも小さい場合、さらに言えば１５０ＭＰａよりも小さい場合、もっと言えば１８０ＭＰａよりも小さい場合には、溶射の際にスピッティングと呼ばれる現象が発生しやすくなる。スピッティングとは、過溶融した溶射用粉末の堆積物が溶射機のノズル内壁から脱落して溶射対象に向かって吐き出される現象をいう。サーメット粒子の圧壊強度が上記範囲のときにスピッティングが発生しやすくなるのは、サーメット粒子の圧壊強度が小さくなるにつれて、溶射の際に過溶融を起こす虞のある微粒子がサーメット粒子の崩壊によって生じやすくなるためである。溶射の際にスピッティングが発生すると、得られる溶射皮膜の品質は耐溶損性を含めて低下する。従って、耐溶損性のより高い溶射皮膜を得るためには、サーメット粒子の圧壊強度は１００ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１５０ＭＰａ以上、最も好ましくは１８０ＭＰａ以上である。
【００２３】
一方、サーメット粒子の圧壊強度が６００ＭＰａよりも大きい場合、さらに言えば５５０ＭＰａよりも大きい場合、もっと言えば５００ＭＰａよりも大きい場合には、溶射用粉末が溶射の際に溶融しにくくなるため、付着効率（溶射歩留まり）が低下する虞がある。従って、付着効率の向上のためには、サーメット粒子の圧壊強度は６００ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは５５０ＭＰａ以下、最も好ましくは５００ＭＰａ以下である。
【００２４】
本実施形態の溶射用粉末は、高速フレーム溶射、プラズマ溶射、爆発溶射などの溶射法により溶射皮膜を形成する用途において用いられる。より緻密な溶射皮膜を得るためには高速フレーム溶射が好ましい。本実施形態の溶射用粉末を基材に向かって溶射することにより、基材と、その基材の上に設けられた溶射皮膜とからなる積層体は形成される。
【００２５】
積層体において、１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における基材の熱膨張係数の比率が０．５よりも小さい場合、さらに言えば０．５５よりも小さい場合、もっと言えば０．６よりも小さい場合には、加熱と冷却が繰り返されたときに基材から溶射皮膜が容易に剥離する虞がある。これは、溶射皮膜の熱膨張係数に比べて基材の熱膨張係数が小さすぎるためである。従って、溶射皮膜の熱膨張係数に比べて基材の熱膨張係数が小さすぎることによる溶射皮膜の剥離を抑制するためには、溶射皮膜の熱膨張係数に対する基材の熱膨張係数の比率は０．５以上であることが好ましく、より好ましくは０．５５以上、最も好ましくは０．６以上である。
【００２６】
一方、１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における基材の熱膨張係数の比率が１．９よりも大きい場合、さらに言えば１．８よりも大きい場合、もっと言えば１．７５よりも大きい場合にも、加熱と冷却が繰り返されたときに基材から溶射皮膜が容易に剥離する虞がある。これは、基材の熱膨張係数に比べて溶射皮膜の熱膨張係数が小さすぎるためである。従って、基材の熱膨張係数に比べて溶射皮膜の熱膨張係数が小さすぎることによる溶射皮膜の剥離を抑制するためには、溶射皮膜の熱膨張係数に対する基材の熱膨張係数の比率は１．９以下であることが好ましく、より好ましくは１．８以下、最も好ましくは１．７５以下である。
【００２７】
ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材の上に設けられた溶射皮膜が基材から剥離するのを抑制するためには、１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数は、９．５×１０−６／Ｋ以上であることが好ましく、より好ましくは１０．０×１０−６／Ｋ以上、最も好ましくは１０．５×１０−６／Ｋ以上である。９．５×１０−６／Ｋよりも小さいと、特許文献１，２の溶射用粉末から形成される溶射皮膜と同じように、加熱と冷却が繰り返されたときに基材から容易に剥離する虞がある。本実施形態の溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜の１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数は、後述の実施例において示すように、最大で少なくとも１２．６×１０−６／Ｋまで可能である。
【００２８】
本実施形態によれば以下の利点が得られる。
・  サーメット粒子中のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が２．４〜４．０の範囲である場合には、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜の形成に適した溶射用粉末が提供される。コバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が２．４よりも小さいことに起因して溶射皮膜の耐溶損性の低下を防ぐことができることに加えて、コバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率が４．０よりも大きいことに起因して溶射皮膜の熱膨張係数が低下するのを防ぐことができるためである。
【００２９】
・  サーメット粒子中のクロム含有量が１１〜１６質量％の範囲で且つコバルト含有量が１３〜２３質量％の範囲である場合にも、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れた溶射皮膜の形成に適した溶射用粉末が提供される。これは、クロム含有量が１１質量％未満であること又はコバルト含有量が１３質量％未満であることに起因する溶射皮膜の熱膨張係数の低下を防止できることに加えて、クロム含有量が１６質量％を超えること又はコバルト含有量が２３質量％を超えることに起因する溶射皮膜の熱膨張係数及び耐溶損性の低下を防止できるためである。
【００３０】
・  本実施形態の溶射用粉末を溶射して形成される１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上である溶射皮膜は、ステンレス鋼製の基材のような熱膨張係数が比較的大きな基材から剥離しにくいうえに耐溶損性にも優れる。これは、特許文献１，２の溶射用粉末と同様に本実施形態の溶射用粉末がホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子を含有していることに加えて、特許文献１，２の溶射用粉末から形成される溶射皮膜に比べて熱膨張係数が大きいためである。
【００３１】
・  １００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における基材の熱膨張係数の比率が０．５〜１．９の範囲である場合には、基材からの溶射皮膜の剥離を抑制することができる。これは、基材と溶射皮膜の熱膨張係数の間の差が大きすぎることに起因して溶射皮膜が基材から剥離するのを防ぐことができるためである。
【００３２】
前記実施形態を次のように変更してもよい。
・  溶射用粉末は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子以外の要素を含有してもよい。ただし、溶射用粉末に含まれるホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子以外の要素はできるだけ少ないことが好ましい。
【００３３】
・  溶射用粉末の製造の際、原料粉末からスラリーを介して造粒粉末を作製する代わりに、原料粉末から直接に造粒粉末を作製してもよい。この場合、噴霧造粒の代わりに、転動造粒や圧縮造粒により造粒粉末を作製してもよい。
【００３４】
・  溶射用粉末は、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含む原料粉末を焼結及び粉砕して製造されてもよい。すなわち、溶射用粉末は、原料粉末を圧縮成形してから焼結し、得られた焼結体を粉砕及び分級することによって製造されてもよい。
【００３５】
・  溶射用粉末の原料粉末は、ホウ化一モリブデン粉末、ホウ化二モリブデン粉末などのモリブデンホウ化物粉末；一ホウ化クロム粉末、二ホウ化クロム粉末などのクロムホウ化物粉末；タングステン炭化物粉末；クロム炭化物粉末；炭化一モリブデン粉末、炭化二モリブデン粉末などのモリブデン炭化物粉末；コバルト粉末；コバルト合金粉末；クロム粉末；クロム合金粉末；モリブデン粉末；モリブデン合金粉末；タングステン粉末；タングステン合金粉末及び炭素粉末から選ばれるいくつかの粉末を混合して調製されてもよい。
【００３６】
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。
ホウ化一モリブデン粉末、コバルト基合金粉末（ステライト＃６粉末）及び二ホウ化クロム粉末を混合してなる原料粉末を造粒及び焼結することにより、ホウ素とモリブデンとクロムとコバルトを含むサーメット粒子からなる実施例１〜１３及び比較例１〜６の溶射用粉末を製造した。各溶射用粉末の詳細は表１に示すとおりである。
【００３７】
表１の“溶射用粉末中の化学成分含有量”欄には、各溶射用粉末中のサーメット粒子のモリブデン含有量、ホウ素含有量、クロム含有量、コバルト含有量、タングステン含有量及び炭素含有量を示す。表１の“Ｍｏ／Ｃｏ”欄には、各溶射用粉末中のサーメット粒子のコバルト含有量に対するモリブデン含有量の比率を示す。表１の“Ｍｏ＋Ｂ＋Ｃｒ＋Ｃｏ”欄には、各溶射用粉末中のサーメット粒子のモリブデン含有量とホウ素含有量とクロム含有量とコバルト含有量の合計を示す。表１の“圧壊強度”欄には、式：σ＝２．８×Ｌ／π／ｄ２に従って算出される各溶射用粉末中のサーメット粒子の圧壊強度σ［ＭＰａ］を示す。上式中、Ｌは臨界荷重［Ｎ］を表し、ｄは各溶射用粉末中のサーメット粒子の平均粒子径［ｍｍ］を表す。臨界荷重は、一定速度で増加する圧縮荷重を圧子でサーメット粒子に加えたときに、圧子の変位量が急激に増加する時点においてサーメット粒子に加えられた圧縮荷重の大きさである。この臨界荷重の測定は、株式会社島津製作所製の微小圧縮試験装置“ＭＣＴＥ−５００”を用いて行った。
【００３８】
実施例１〜１３及び比較例１〜６の各溶射用粉末を表２に示す条件で高速フレーム溶射することにより、アルミナグリット＃４０による粗面化処理及び脱脂処理済みのＳＳ４００鋼板製の基材（７０ｍｍ×５０ｍｍ×２．３ｍｍ）の表面に厚さ５００μｍの溶射皮膜を形成し、１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数を測定した。具体的には、基材から剥ぎ取った２０ｍｍ×３ｍｍの大きさの溶射皮膜の切片を用いて、アルゴン雰囲気において２０Ｋ／ｍｉｎの加熱速度で室温から１０００℃まで加熱しながら株式会社リガク製の“ＴＭＡ８３１０”で測定した。その測定結果を表１の“ＣＴＥ”欄に示す。
【００３９】
実施例１〜１３及び比較例１〜６の各溶射用粉末を表２に示す条件で高速フレーム溶射することにより、合金工具鋼（ＳＫＤ６１）製の基材及びステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の基材の表面に溶射皮膜をそれぞれ形成し、積層体を作製した。各積層体において１００〜６００℃の温度範囲における溶射皮膜の熱膨張係数に対する１００〜６００℃の温度範囲における基材の熱膨張係数の比率を測定した結果を表１の“基材のＣＴＥ／溶射皮膜のＣＴＥ”欄に示す。なお、ＳＫＤ６１製の基材の熱膨張係数は１３×１０−６／Ｋであり、ＳＵＳ３１６製の基材の熱膨張係数は１８×１０−６／Ｋである。
【００４０】
実施例１〜１３及び比較例１〜６の各溶射用粉末を表２に示す条件で高速フレーム溶射したときのスピッティングの発生程度に基づいて、優（◎）、良（○）、可（△）不良（×）の四段階で各溶射用粉末を評価した。具体的には、溶射開始から１０分後の時点において溶射機のノズルに溶融した溶射用粉末の付着が認められた場合には不良、溶射開始から１０分後の時点では付着が認められなかったが１５分後の時点では付着が認められた場合には可、溶射開始から１５分後の時点では付着が認められなかったが２０分後の時点では付着が認められた場合には良、溶射開始から２０分後の時点においても付着が認められなかった場合には優と評価した。その評価結果を表１の“スピッティング”欄に示す。
【００４１】
実施例１〜１３及び比較例１〜６の各溶射用粉末を表２に示す条件で高速フレーム溶射することにより、アルミナグリット＃４０による粗面化処理及び脱脂処理済みのＳＳ４００鋼板製の基材（２５０ｍｍ×７５ｍｍ×２．３ｍｍ）の表面に溶射皮膜を形成し、その溶射皮膜の重量を測定した。そして、溶射に使用した溶射用粉末の重量に対する溶射皮膜の重量の比率、すなわち付着効率に基づいて、優（◎）、良（○）、可（△）、不良（×）の四段階で各溶射用粉末を評価した。具体的には、付着効率が４５％以上の場合には優、４０％以上４５％未満の場合には良、３５％以上４０％未満の場合には可、３５％未満の場合には不良と評価した。その評価結果を表１の“付着効率”欄に示す。
【００４２】
実施例１〜１３及び比較例１〜６の各溶射用粉末を表２に示す条件で高速フレーム溶射することにより、合金工具鋼（ＳＫＤ６１）製の棒材及びステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の棒材の先端から１００ｍｍまでの部分の表面に厚さ２００μｍの溶射皮膜をそれぞれ形成し、金属溶湯試験用の供試体を作製した。各棒材の直径は１９ｍｍ、各棒材の長さは２００ｍｍであり、各棒材の先端は１０ｍｍの曲率半径を有する。各供試体に対し、７５０℃のアルミニウム溶湯中に７．５分間浸漬させた後に溶湯から引き上げて１分間空冷するという操作を、供試体表面の溶射皮膜に溶損が生じるまで繰り返し行った。溶湯中では供試体を１２０ｒｐｍで自転させるとともに３０ｒｐｍで公転させた。この金属溶湯試験の結果に基づいて、優（◎）、良（○）、可（△）、不良（×）の四段階で各溶射用粉末を評価した。具体的には、溶損が生じるまでに要した時間が５０時間未満の場合には不良、５０時間以上１００時間未満の場合は可、１００時間以上２００時間未満の場合には良、２００時間以上の場合は優と評価した。その評価結果を表１の“耐溶損性”欄に示す。
【００４３】
【表１】
2006336091.tif 000002
【００４４】
【表２】
2006336091.tif 000003
表１に示すように、比較例１〜６の各溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋよりも小さかったのに対し、実施例１〜１３の各溶射用粉末から形成される溶射皮膜の熱膨張係数はいずれも９．５×１０−６／Ｋ以上であった。また、比較例１〜６の各溶射用粉末から形成される溶射皮膜のＳＵＳ３１６での耐溶損性に関する評価が不良であったのに対し、実施例１〜１３の各溶射用粉末から形成される溶射皮膜のＳＵＳ３１６での耐溶損性に関する評価はいずれも可以上であった。
【００４５】
前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）  サーメット粒子中のホウ素含有量とモリブデン含有量とクロム含有量とコバルト含有量の合計が９０質量％以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶射用粉末。これによれば、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の耐溶損性が向上する。
【００４６】
（２）  サーメット粒子の圧壊強度が１００〜６００ＭＰａである請求項１〜３及び上記（１）のいずれか一項に記載の溶射用粉末。これによれば、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の耐溶損性が向上するとともに、溶射用粉末を溶射したときの付着効率が向上する。
【００４７】
（３）  高速フレーム溶射により溶射皮膜を形成する用途において用いられる請求項１〜３並びに上記（１）及び（２）のいずれか一項に記載の溶射用粉末。これによれば、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の緻密度が向上する。
【００４８】
（４）  上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の溶射用粉末を溶射して形成される溶射皮膜であって、１００〜６００℃の温度範囲における熱膨張係数が９．５×１０−６／Ｋ以上である溶射皮膜。これによれば、熱膨張係数が比較的大きな基材からの剥離が抑制される。
【００４９】
（５）  サーメット粒子中のホウ素含有量とモリブデン含有量とクロム含有量とコバルト含有量の合計が９０質量％以上である請求項５に記載の溶射皮膜。これによれば、溶射皮膜の耐溶損性が向上する。
【００５０】
（６）  サーメット粒子の圧壊強度が１００〜６００ＭＰａである請求項５又は上記（５）に記載の溶射皮膜。これによれば、溶射皮膜の耐溶損性が向上するとともに、溶射用粉末を溶射したときの付着効率が向上する。
【００５１】
（７）  溶射皮膜は溶射用粉末を高速フレーム溶射して形成されたものである請求項５並びに上記（５）及び（６）のいずれか一項に記載の溶射皮膜。これによれば、溶射用粉末から形成される溶射皮膜の緻密度が向上する。