(57)【要約】【課題】浴中機器用部材の耐蝕性を更に向上させること。【解決手段】本発明は、連続溶融金属めっき材製造装置における溶融金属浴中機器に用いられる浴中機器用部材に関するものであり、浴中機器用部材は、当該浴中機器用部材の表面の少なくとも一部に設けられた被覆層を有し、被覆層は、硬質粒子と硬質粒子を保持するマトリックスとからなり、マトリックスは、質量％で、Ｃ：０．５％以上〜３％以下、Ｃｒ：１５％以上〜３０％以下、Ｗ：７％以上〜２１％以下を含有し、残部がＣｏ及び不純物からなるコバルト基合金であり、金属部と、析出したＷ又はＣｒを少なくとも１つ含む炭化物と、からなり、硬質粒子は、コバルト基合金中に含有される、タングステンカーバイド、炭化二タングステン、クロムカーバイド、チタンカーバイド及びニオブカーバイドからなる群より選択される少なくとも１つの単体又はバインダーを用いて当該単体を造粒した造粒物である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続溶融金属めっき材製造装置における溶融金属浴中機器に用いられる浴中機器用部材であって、
前記浴中機器用部材は、当該浴中機器用部材の表面の少なくとも一部に設けられた被覆層を有し、
前記被覆層は、硬質粒子と、当該硬質粒子を保持するマトリックスと、からなり、
前記マトリックスは、質量％で、Ｃ：０．５％以上〜３％以下、Ｃｒ：１５％以上〜３０％以下、Ｗ：７％以上〜２１％以下を含有し、残部がＣｏ及び不純物からなるコバルト基合金であり、金属部と、析出したＷ又はＣｒを少なくとも１つ含む炭化物と、からなり、
前記硬質粒子は、前記コバルト基合金中に含有される、タングステンカーバイド、炭化二タングステン、クロムカーバイド、チタンカーバイド及びニオブカーバイドからなる群より選択される少なくとも１つの単体、又は、バインダーを用いて当該単体を造粒した造粒物である、浴中機器用部材。
【請求項２】
前記マトリックスは、質量％で、Ｃ：１％以上〜２％以下を含有する、請求項１に記載の浴中機器用部材。
【請求項３】
前記マトリックスは、質量％で、
Ｓｉ：０．５％以上〜４％以下
Ｂ：０．５％以上〜４％以下
Ｎｉ：５％以上〜３０％以下
の少なくとも何れかを更に含有する、請求項１又は２に記載の浴中機器用部材。
【請求項４】
前記マトリックス中に析出している炭化物は、Ｃｏ３Ｗ３Ｃ、Ｃｏ６Ｗ６Ｃ、ＷＣ、Ｗ２Ｃ、Ｃｒ２３Ｃ６、Ｃｒ７Ｃ３、Ｃｒ３Ｃ２を主体とする炭化物である、請求項３に記載の浴中機器用部材。
【請求項５】
前記マトリックス中に析出している炭化物の含有量は、前記被覆層の全体体積に対して５体積％以上〜８０体積％以下である、請求項４に記載の浴中機器用部材。
【請求項６】
前記硬質粒子の粒径は、０．００１ｍｍ以上〜１ｍｍ以下である、請求項１〜５の何れか１項に記載の浴中機器用部材。
【請求項７】
前記硬質粒子の粒径は、０．０２ｍｍ以上〜０．５ｍｍ以下である、請求項６に記載の浴中機器用部材。
【請求項８】
前記硬質粒子の含有量は、前記被覆層の全体体積に対して１５体積％以上〜７０体積％以下である、請求項１〜７の何れか１項に記載の浴中機器用部材。
【請求項９】
前記硬質粒子の含有量は、前記被覆層の全体体積に対して２５体積％以上〜５５体積％以下である、請求項８に記載の浴中機器用部材。
【請求項１０】
前記被覆層の厚みは、１ｍｍ以上〜（浴中機器用部材の肉厚寸法）−７ｍｍ以下である、請求項１〜９の何れか１項に記載の浴中機器用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴中機器用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の金属材の表面に、亜鉛等の金属を用いてめっきを施す場合、めっきに用いる金属が溶融している浴内に金属材を緊張した状態で連続的に移送する製造方法が用いられることが多い。この場合、金属材をスナウトから溶融金属浴槽に投入し、浴中でシンクロールの周囲を搬送しつつ、サポートロールによって浴槽から引き上げるという工程が採用されることが多い。
【０００３】
このようなシンクロールやサポートロールの軸や軸受は、常に溶融金属に曝された状態で摺動されるため、激しく摩耗していく。そのため、シンクロールやサポートロールの軸や軸受などといった浴中機器用部材には、優れた耐摩耗性が求められる。そこで、従来、浴中機器用部材の耐摩耗性を向上させるために、様々な技術が開発されてきた。
【０００４】
例えば、以下の特許文献１では、金属材料の表面に、コバルト（Ｃｏ）基合金と、タングステンカーバイド、クロムカーバイド、チタンカーバイド、ニオブカーバイドの少なくとも１種類と、を含む被覆層を熱間静水圧（Ｈｏｔ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｉｎｇ：ＨＩＰ）処理により形成する技術が開示されている。
【０００５】
また、以下の特許文献２では、特定の粒径を有する球状のタングステンカーバイド硬質粒子を用いるとともに遠心鋳造法によるライニング方法を採用することで相手攻撃性を低減させた、遠心鋳造用炭化タングステン複合ライニング材が開示されている。
【０００６】
また、以下の特許文献３では、タングステンカーバイドのマトリックスとしてＮｉ系自溶性合金を用い、熱間静水圧処理により部材を被覆することによって耐蝕耐摩耗性を向上させた耐蝕耐摩耗性摺動部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２６８６４８号公報
【特許文献２】特開平７−２９０１８６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載されている遠心鋳造法では、製造される部材の特性に未だ改善の余地があった。
【０００９】
また、上記特許文献１及び特許文献３で用いられるＨＩＰ処理材は、緻密かつ均質な構造を有するため、溶射皮膜や肉盛に対して優れた耐摩耗性を示す一方で、空隙の発生につながるため各種カーバイド等の硬質粒子の添加量には限界がある。そのため、生産性向上を目的とした連続使用期間の長期化に伴って、マトリックスの溶損により硬質粒子の脱落や突出が生じ、摩耗量や摩擦力が急激に増加するという問題が顕在化した。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、耐蝕性を更に向上させることが可能な、浴中機器用部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、連続溶融金属めっき材製造装置における溶融金属浴中機器に用いられる浴中機器用部材であって、前記浴中機器用部材は、当該浴中機器用部材の表面の少なくとも一部に設けられた被覆層を有し、前記被覆層は、硬質粒子と、当該硬質粒子を保持するマトリックスと、からなり、前記マトリックスは、質量％で、Ｃ：０．５％以上〜３％以下、Ｃｒ：１５％以上〜３０％以下、Ｗ：７％以上〜２１％以下を含有し、残部がＣｏ及び不純物からなるコバルト基合金であり、金属部と、析出したＷ又はＣｒを少なくとも１つ含む炭化物と、からなり、前記硬質粒子は、前記コバルト基合金中に含有される、タングステンカーバイド、炭化二タングステン、クロムカーバイド、チタンカーバイド及びニオブカーバイドからなる群より選択される少なくとも１つの単体、又は、バインダーを用いて当該単体を造粒した造粒物である浴中機器用部材が提供される。
【００１２】
前記マトリックスは、質量％で、Ｃ：１％以上〜２％以下を含有することが好ましい。
【００１３】
前記マトリックスは、質量％で、Ｓｉ：０．５％以上〜４％以下、Ｂ：０．５％以上〜４％以下、Ｎｉ：５％以上〜３０％以下の少なくとも何れかを更に含有してもよい。
【００１４】
前記マトリックス中に析出している炭化物は、Ｃｏ３Ｗ３Ｃ、Ｃｏ６Ｗ６Ｃ、ＷＣ、Ｗ２Ｃ、Ｃｒ２３Ｃ６、Ｃｒ７Ｃ３、Ｃｒ３Ｃ２を主体とする炭化物であってもよい。
【００１５】
前記マトリックス中に析出している炭化物の含有量は、前記被覆層の全体体積に対して５体積％以上〜８０体積％以下であってもよい。
【００１６】
前記硬質粒子の粒径は、０．００１ｍｍ以上〜１ｍｍ以下であってもよく、０．０２ｍｍ以上〜０．５ｍｍ以下であってもよい。
【００１７】
前記硬質粒子の含有量は、前記被覆層の全体体積に対して１５体積％以上〜７０体積％以下であってもよく、前記被覆層の全体体積に対して２５体積％以上〜５５体積％以下であってもよい。
【００１８】
前記被覆層の厚みは、１ｍｍ以上〜（浴中機器用部材の肉厚寸法）−７ｍｍ以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、コバルト基合金に含まれる炭素量を所定の範囲とすることで、耐蝕性を更に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置の構成を模式的に示した説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る浴中機器用部材の構成を模式的に示した説明図である。
【図３】同実施形態に係る被覆層の断面撮像画像の一例を示した説明図である。
【図４Ａ】ＨＩＰ装置の一例を模式的に示した説明図である。
【図４Ｂ】ＨＩＰ装置の一例を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
以下では、本発明の第１の実施形態に係る浴中機器用部材について、詳細に説明する。本実施形態に係る浴中機器用部材は、連続溶融金属めっき材製造装置における溶融金属浴中機器に用いられるものである。
【００２３】
なお、以下では、溶融金属めっき材の一例として溶融亜鉛めっき鋼板に着目し、連続溶融亜鉛めっき材製造装置における溶融亜鉛浴中機器を例に挙げて説明を行うものとする。しかしながら、本発明の実施形態に係る浴中機器用部材が、溶融亜鉛浴中に配設される浴中機器用部材に限定されるわけではない。
【００２４】
＜連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置について＞
本実施形態に係る浴中機器用部材について説明するに先立ち、浴中機器用部材が利用される連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置の全体構成について、図１を参照しながら簡単に説明する。図１は、連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置の構成を模式的に示した説明図である。
【００２５】
連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置は、図１に模式的に示したように、溶融亜鉛浴槽１と、スナウト２と、シンクロール３と、一対のサポートロール４と、を主に備える。
【００２６】
溶融亜鉛浴槽１には、通板される鋼板Ｓの表面に対してめっきを施すための溶融金属である亜鉛が、溶融した状態で保持されている。スナウト２は、鋼板Ｓを溶融亜鉛浴槽１に連続的に投入するための設備であり、窒素等といった不活性ガスが充填されている。シンクロール３及びサポートロール４は、それぞれ支軸５，６を有しており、支軸６は、モータ等の駆動源（図示せず。）に連結されて、図中の矢印方向に定速で回転駆動される。
【００２７】
また、図１に示したような連続溶融亜鉛めっき鋼板製造装置には、他に、インゴット投入装置、ドロス回収装置、ロール架台等といった各種の設備（図示せず。）が設けられている。
【００２８】
本実施形態に係る浴中機器用部材は、シンクロール３やサポートロール４の支軸５，６や軸受（図示せず。）などといった、溶融亜鉛浴槽１の内部に配設される浴中機器の部材として用いられるものである。
【００２９】
＜浴中機器用部材について＞
次に、本実施形態に係る浴中機器用部材について、図２及び図３を参照しながら、詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る浴中機器用部材の構成を模式的に示した説明図である。図３は、本実施形態に係る被覆層の断面撮像画像の一例を示した説明図である。
【００３０】
本実施形態に係る浴中機器用部材１０は、図２に模式的に示したように、母材１１と、母材１１の表面の少なくとも一部に形成される被覆層１３と、を備える。
【００３１】
母材１１は、特に限定されるものではなく、シンクロール３やサポートロール４に求められる強度等の特性に応じて、公知の鋼材の中から適宜選択される。このような母材１１として、例えばＳＵＳ３１６Ｌ等といった各種のステンレス鋼板を挙げることができる。
【００３２】
被覆層１３は、母材１１のうち、例えば軸や軸受の摺動部分などのように、浴中機器用部材１０として、耐蝕性や耐摩耗性が要求される部分に少なくとも形成されている。また、被覆層１３は、母材１１の表面全体に形成されていてもよい。この被覆層１３は、例えばＨＩＰ処理等の公知の方法により、母材１１の所望の部分に形成される。
【００３３】
この被覆層１３は、図３に示したように、（ａ）コバルト（Ｃｏ）を主成分とするコバルト基合金１５と、（ｂ）コバルト基合金１５中に含有される硬質粒子１７と、を含む。ここで、本実施形態に係るコバルト基合金１５は、硬質粒子１７を保持するためのマトリックスとして機能するものである。また、本実施形態に係る浴中機器用部材１０では、マトリックスであるコバルト基合金１５中に、後述する炭化物が析出・分散している。
【００３４】
以下で詳述するような被覆層１３は、母材１１の表面に、１ｍｍ以上〜（浴中機器用部材の肉厚寸法）−７ｍｍ以下の厚みでＨＩＰ処理により形成することが好ましい。被覆層１３の厚み（図２に示した厚さｄ）が１ｍｍ未満である場合には、被覆層１３の耐久性が不足して十分な信頼性が得られない可能性があるため、好ましくない。また、被覆層１３の厚みが（浴中機器用部材の肉厚寸法）−７ｍｍ超過である場合には、ＨＩＰ処理の際に生じる内部応力により母材１１が変形又は破断する可能性があるため、好ましくない。
【００３５】
以下、この被覆層１３について、詳細に説明する。
【００３６】
［コバルト基合金１５について］
Ｃｏを主成分とするコバルト基合金１５は、硬質粒子１７のマトリックスとして機能する合金である。このマトリックスは、以下の成分を含むものである。ここで、以下の成分表記において、％は質量％で表した金属換算量を意味している。なお、以下に示す成分は、後述する析出物を含んだ値である。
【００３７】
Ｃ：０．５％以上〜３％以下
Ｃｒ：１５％以上〜３０％以下
Ｗ：７％以上〜２１％以下
【００３８】
また、マトリックスは、上記成分に加え、更に、Ｓｉ：０．５％以上〜４％以下、Ｂ：０．５％以上〜４％以下、Ｎｉ：５％以上〜３０％以下の少なくとも何れか一方を含んでいてもよく、残部は、Ｃｏと不可避的不純物である。
【００３９】
○Ｃ：０．５％以上〜３％以下
炭素（Ｃ）は、被覆層１３の耐溶損性を向上させるために用いられる元素である。Ｃ量を０．５質量％以上〜３質量％以下とすることによって、硬質粒子１７の近傍を中心に炭化物を析出させることが可能となり、被覆層１３の耐溶損性を向上させ、耐蝕性の向上を図ることができる。他方、Ｃ量が０．５％未満である場合には、コバルト基合金１５への炭化物の析出量が不足し、耐溶損性の向上を図ることが困難となるため、好ましくない。また、Ｃ量が３質量％超過である場合には、被覆層１３の靭性が低下して、ＨＩＰ処理の際に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００４０】
コバルト基合金１５に含まれるＣ量は、１質量％以上であることが好ましい。Ｃ量が１質量％以上となることで、図３に示したように、硬質粒子１７の近傍のみならず、コバルト基合金１５の全体にわたって、均一に分散するように炭化物を析出させることが可能となり、被覆層１３の耐溶損性を更に向上させて、耐蝕性を更に向上させることが可能となる。また、このような耐溶損性及び耐蝕性の向上効果は、Ｃ量が２質量％を超過すると飽和する傾向にあるため、Ｃ量の上限値は、好ましくは２質量％である。
【００４１】
○Ｃｒ：１５％以上〜３０％以下
クロム（Ｃｒ）は、被覆層１３の耐蝕性を向上させるために用いられる元素である。Ｃｒ量（Ｃｒ換算量）を１５質量％以上とすることによって、被覆層１３の耐蝕性の向上と、Ｃｒ２３Ｃ６、Ｃｒ７Ｃ３、Ｃｒ３Ｃ２を主体とする炭化物を析出させることとが可能となる。他方、Ｃｒ量が３０質量％超過となる場合には、被覆層１３の靭性が低下し、ＨＩＰ処理の際に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００４２】
○Ｗ：７％以上〜２１％以下
タングステン（Ｗ）は、被覆層１３の強度を向上させるために用いられる元素である。Ｗ量を７質量％以上〜２１質量％以下とすることによって、コバルト基合金１５にＣｏ３Ｗ３Ｃ、Ｃｏ６Ｗ６Ｃ、ＷＣ、Ｗ２Ｃを主体とする炭化物を効果的に析出させることが可能となり、被覆層１３の耐摩耗性を向上させることができる。他方、Ｗ量が７質量％未満である場合には、上記のような耐摩耗性の向上効果を十分に得ることができず、好ましくない。また、Ｗ量が２１質量％超過である場合には、被覆層１３の靭性が低下し、ＨＩＰ処理の際に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００４３】
○Ｎｉ：５％以上〜３０％以下
ニッケル（Ｎｉ）は、被覆層１３の靭性を向上させるために用いられる元素である。Ｎｉ量を５質量％以上とすることによって、被覆層１３の靭性を向上させることが可能となる。他方、Ｎｉ量が５質量％未満である場合には、上記のような靭性の向上効果を十分に得ることができず、好ましくない。また、Ｎｉ量が３０質量％超過である場合には、被覆層１３の溶融金属（溶融亜鉛）に対する耐蝕性が著しく低下する可能性があるため、好ましくない。
【００４４】
○Ｓｉ：０．５％以上〜４％以下
ケイ素（Ｓｉ）は、添加することによってコバルト基合金１５の融点を例えば１１００℃以下に低下させることが可能な元素である。Ｓｉ量を０．５質量％以上とすることによって、このような融点の低下効果を得ることが可能となり、ＨＩＰ処理の際に被覆層１３の緻密性を更に向上させることが可能となる。他方、Ｓｉ量が４質量％超過となる場合には、被覆層１３の靭性が低下して、ＨＩＰ処理の際に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００４５】
○Ｂ：０．５％以上〜４％以下
ホウ素（Ｂ）は、添加することによってコバルト基合金１５の融点を例えば１１００℃以下に低下させつつ、コバルト基合金１５にホウ化物を効果的に析出させることで被覆層１３の耐摩耗性を向上させることができる元素である。Ｂ量を０．５質量％以上とすることによって、このような効果を得ることが可能となり、ＨＩＰ処理の際に被覆層１３の緻密性を更に向上させつつ、耐摩耗性の向上を実現することが可能となる。他方、Ｂ量が４質量％超過となる場合には、被覆層１３の靭性が低下して、ＨＩＰ処理の際に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００４６】
以上、本実施形態に係るコバルト基合金１５について、詳細に説明した。
【００４７】
＜硬質粒子１７について＞
マトリックスであるコバルト基合金１５には、硬質粒子１７が添加される。この硬質粒子１７は、タングステンカーバイド、炭化二タングステン、クロムカーバイド、チタンカーバイド及びニオブカーバイドからなる群より選択される少なくとも１つの単体、又は、ＮｉやＣｏ等のバインダーを用いて、上記単体を造粒したものである。
【００４８】
上記硬質粒子１７のうち、タングステンカーバイド（ＷＣ）、炭化二タングステン（Ｗ２Ｃ）、及びチタンカーバイド（ＴｉＣ）は、被覆層１３の耐摩耗性を向上させる硬質粒子であり、クロムカーバイド（Ｃｒ２３Ｃ６、Ｃｒ７Ｃ３、Ｃｒ３Ｃ２）は、被覆層１３の内部応力を緩和させる硬質粒子である。また、上記硬質粒子１７のうち、ニオブカーバイド（ＮｂＣ）は、被覆層１３の潤滑性を向上させる硬質粒子である。このような特性を有する硬質粒子１７は、単独で使用することも可能であるが、組み合わせて使用することで、これらの特性が互いに重畳されて発現することとなる。
【００４９】
硬質粒子１７の平均粒径は、０．００１ｍｍ以上〜１ｍｍ以下であることが好ましい。平均粒径が０．００１ｍｍ未満の場合には、硬質粒子１７同士が凝集してしまい、マトリックスであるコバルト基合金１５と均一に混合できない可能性があり、好ましくない。また、平均粒径が１ｍｍ超過である場合には、被覆層１３の内部にポアが残存する可能性があり好ましくない。
【００５０】
硬質粒子１７の平均粒径は、より好ましくは、０．０２ｍｍ以上〜０．５ｍｍ以下である。平均粒径を０．０２ｍｍ以上〜０．５ｍｍ以下とすることで、硬質粒子１７のマトリックス中への分散性を良好に維持しつつ、被覆層１３の耐蝕性及び耐摩耗性を良好に発揮させることが可能となる。
【００５１】
なお、硬質粒子１７の平均粒径は、例えば原料段階で分級後にレーザ回折式粒子径分布測定法により測定する。
【００５２】
また、このような硬質粒子１７の含有量は、被覆層１３の全体体積に対して１５体積％以上〜７０体積％以下であることが好ましい。硬質粒子１７の含有量が１５体積％未満である場合には、マトリックスであるコバルト基合金１５の面積率が高くなって耐蝕性が低下するとともに、被覆層１３の耐摩耗性が不十分となるため、好ましくない。また、硬質粒子１７の含有量が７０体積％超過である場合には、被覆層１３の施工時に割れが発生する可能性があるため、好ましくない。
【００５３】
硬質粒子１７の含有量は、より好ましくは、被覆層１３の全体体積に対して２５体積％以上〜５５体積％以下である。硬質粒子１７の含有量に関して、含有量が少ないほど耐亀裂性に優れ、含有量が多いほど耐摩耗性に優れるというように、耐亀裂性と耐摩耗性とはトレードオフの関係にある。硬質粒子１７の含有量を２５体積％以上〜５５体積％以下とすることで、耐亀裂性及び耐摩耗性の双方を効率的に発揮させることが可能となる。
【００５４】
なお、硬質粒子１７として複数種類の化合物を添加する場合には、合計の含有量が上記の範囲内とすることが好ましい。
【００５５】
以上、本実施形態に係る硬質粒子１７について、詳細に説明した。
【００５６】
＜マトリックス中に析出・分散している炭化物について＞
上述のように、本実施形態に係る浴中機器用部材１０では、マトリックス中に、Ｗ又はＣｒを少なくとも含む炭化物が析出・分散しており、本実施形態に係るマトリックスは、金属部と、析出したＷ又はＣｒを少なくとも１つ含む炭化物と、からなる。より詳細には、マトリックス中に析出している炭化物は、例えば、Ｃｏ３Ｗ３Ｃ、Ｃｏ６Ｗ６Ｃ、ＷＣ、Ｗ２Ｃ、Ｃｒ２３Ｃ６、Ｃｒ７Ｃ３、Ｃｒ３Ｃ２を主体とする炭化物である。
【００５７】
上記のような炭化物がマトリックス中に析出・分散することで、被覆層１３の耐蝕性を向上させることが可能となる。その結果、被覆層１３の溶損を抑制することが可能となり、摩耗量や摩擦力の増加を効果的に抑制することが可能となる。マトリックス中に析出している炭化物の含有量は、被覆層１３の全体体積に対して、５体積％以上〜８０体積％以下であることが好ましい。炭化物の含有量が５体積％以上〜８０体積％以下であることにより、被覆層１３の溶損を更に抑制することが可能となり、摩耗量や摩擦力の増加を更に効果的に抑制することが可能となる。
【００５８】
以上、本実施形態に係るマトリックス中に析出・分散している炭化物について説明した。
【００５９】
＜被覆層１３の製造方法について＞
続いて、以上説明したような被覆層１３の製造方法について、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら簡単に説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、ＨＩＰ装置の一例を模式的に示した説明図である。
【００６０】
ＨＩＰ処理は、図４Ａ及び図４Ｂに示したような装置（ＨＩＰ装置）を使用して行われる。ＨＩＰ装置は、図４Ａに例示したように、装置内部に、被処理品を収容するための圧力容器と、Ｍｏヒータと、が設けられており、加熱炉として構成されている。また、ＨＩＰ装置は、装置に設けられた高圧シリンダによって、圧力容器とその内部を所定の圧力条件とすることができる。更に、ＨＩＰ装置には、圧力容器内のガスを排気するための真空ポンプと、Ａｒガスを導入するガス供給配管と、が取り付けられており、Ａｒガス雰囲気において、ＨＩＰ処理を実施することができる。
【００６１】
ＨＩＰ処理では、まず、図４Ｂに例示したように、基材として用いられる母材１１と金属カプセルとの間に形成される空間に対してマトリックスであるコバルト基合金１５と硬質粒子１７とからなる材料粉末を封入し、圧力容器に収容する。その後、Ａｒガス雰囲気において、圧力１０００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ２、温度１０５０〜１２５０℃で１〜３時間処理される。なお、１ｋｇｆは、約９．８Ｎである。
【００６２】
このような処理を行うことで、本実施形態に係る浴中機器用部材を製造することが可能となる。
【実施例】
【００６３】
以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明の実施形態に係る浴中機器用部材について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明の実施形態に係る浴中機器用部材のあくまでも一例であって、本発明の実施形態に係る浴中機器用部材が、下記に示す実施例に限定されるわけではない。
【００６４】
（実験例）
上述した浴中機器部材の製造方法に従って、複数種類の軸スリーブを製造し、各々の軸スリーブを連続溶融金属めっき装置で使用して、比摩耗量及び摩擦係数の上昇に伴う鋼板スリップ発生の有無を評価した。本実験例において使用したＣｏ基合金及び硬質粒子は、以下の表に示した通りである。
【００６５】
なお、下記の表において、硬質粒子の粒子径及び１次粒子径は、原料段階で分級後にレーザ回折式粒子径分布測定法により測定した。比摩耗量は、使用前後における浴中機器用部材の軸径の変化から算出した。
【００６６】
得られた結果を、以下の表に示した。
【００６７】
【表１】
2018040023.tif 000003
【００６８】
【表２】
2018040023.tif 000004
【００６９】
表１から明らかなように、本発明の比較例では、比摩耗量が大きかったり、母材が変形したり、施工時に割れが発生したり、鋼板スリップが発生したりしたが、本発明の実施例では、比摩耗量が小さく、鋼板スリップは発生しなかった。この結果は、本発明の実施例では、比摩擦量や摩擦係数の上昇が極めて良く抑制されていることを示しており、本発明の実施例に係る軸スリーブの耐蝕性が優れていることを示している。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７１】
１１    母材
１３    被覆層
１５    コバルト基合金
１７    硬質粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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