(57)【要約】【課題】耐食性及び耐摩耗性に優れ、且つ、比較的低いコストで実施することができるサーメット系部材の製造方法を提供する【解決手段】本発明の耐食耐摩耗性材料の製造方法は、金属からなるマトリックス中にセラミックスを分散させた球状粒子をアトマイズ法により製造し、この球状粒子を微細なセラミックス粒子と混合し、焼結により結合することを特徴とする。好ましくは、前記球状粒子として、耐食性に優れたＮｉ基のサーメットを使用する。好ましくは、前記微細なセラミックス粒子としてタングステンカーバイド（ＷＣ）を使用する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属からなるマトリックス中にセラミックスを分散させた球状粒子をアトマイズ法により製造し、この球状粒子を微細なセラミックス粒子と混合し、焼結により結合することを特徴とする耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項２】
前記球状粒子は、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの合金中にセラミックスを分散させたサーメットであることを特徴とする請求項１に記載の耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項３】
前記球状粒子は、
Ｂ：０．６ｗｔ％以上３．２ｗｔ％以下、
Ｓｉ：０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下、
Ｍｏ：５．０ｗｔ％以上３７．０ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ硼化物及びＭｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項２に記載の耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項４】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：１１．０ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が６．５以上１３以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項２に記載の耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項５】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：８．０ｗｔ％以上１７．０ｗｔ％以下、
Ｃｒ：２．０ｗｔ％以上１２．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ＋Ｃｒが１３．０ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が５．５以上９．０以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項２に記載の耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項６】
前記セラミックス粒子はＷＣであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の耐食耐摩耗性材料の製造方法。
【請求項７】
鋼製の素地の上に耐食耐摩耗性を備えた被覆層が接合されたダイカストマシン用部材において、
前記被覆層は、アトマイズ法により製造され金属からなるマトリックス中にセラミックスを分散させた球状粒子と、微細なセラミックス粒子とを混合し、焼結によって前記素地の上に接合したものであることを特徴とするダイカストマシン用部材。
【請求項８】
前記球状粒子は、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの合金中にセラミックスを分散させたサーメットであることを特徴とする請求項７に記載のダイカストマシン用部材。
【請求項９】
前記球状粒子は、
Ｂ：０．６ｗｔ％以上３．２ｗｔ％以下、
Ｓｉ：０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下、
Ｍｏ：５．０ｗｔ％以上３７．０ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ硼化物及びＭｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項８に記載のダイカストマシン用部材。
【請求項１０】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：１１．０ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が６．５以上１３以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項８に記載のダイカストマシン用部材。
【請求項１１】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：８．０ｗｔ％以上１７．０ｗｔ％以下、
Ｃｒ：２．０ｗｔ％以上１２．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ＋Ｃｒが１３．０ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が５．５以上９．０以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項８に記載のダイカストマシン用部材。
【請求項１２】
前記セラミックス粒子はＷＣであることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載のダイカストマシン用部材。
【請求項１３】
鋼製の素地の上に耐食耐摩耗性を備えた被覆層が接合されたプラスチック成形機用部材において、
前記被覆層は、アトマイズ法により製造され金属からなるマトリックス中にセラミックスを分散させた球状粒子と、微細なセラミックス粒子とを混合し、焼結によって前記素地の上に接合したものであることを特徴とするプラスチック成形機用部材。
【請求項１４】
前記球状粒子は、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの合金中にセラミックスを分散させたサーメットであることを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック成形機用部材。
【請求項１５】
前記球状粒子は、
Ｂ：０．６ｗｔ％以上３．２ｗｔ％以下、
Ｓｉ：０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下、
Ｍｏ：５．０ｗｔ％以上３７．０ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ硼化物及びＭｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項１４に記載のプラスチック成形機用部材。
【請求項１６】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：１１．０ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が６．５以上１３以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項１４に記載のプラスチック成形機用部材。
【請求項１７】
前記球状粒子は、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：８．０ｗｔ％以上１７．０ｗｔ％以下、
Ｃｒ：２．０ｗｔ％以上１２．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ＋Ｃｒが１３．０ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が５．５以上９．０以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットであることを特徴とする請求項１４に記載のプラスチック成形機用部材。
【請求項１８】
前記セラミックス粒子はＷＣであることを特徴とする請求項１３から１７のいずれかに記載のプラスチック成形機用部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンやプラスチック成形機において、金属溶湯や溶融樹脂が接触する部分に使用される耐食性及び耐摩耗性を備えた材料の製造方法に係る。また、本発明は、そのような材料で接液部や摺動部が被覆された複合材料からなるダイカストマシン用部材及びプラスチック成形機用部材に係る。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックス及びサーメットは、耐食性及び耐摩耗性に優れ、過酷な条件下で使用される部品の材料として様々な方面で使用されている。中でも、機械装置の部品として使用される場合、耐食性及び耐摩耗性に加えて機械的強度、特に耐衝撃性（靭性）が要求される。そのような場合、金属からなるマトリックス中にセラミックスの微粒子を分散させたサーメットが広く使用されている。
【０００３】
しかし、サーメットも鋼系の材料に比べると靭性が低く、また、製造コストの増大を抑える観点から、鋼製素地の表面をサーメットで被覆して複合材として使用される場合が多い。その背景には、
（ａ）サーメットは高価であること、
（ｂ）鋼系材料と複合化することにより機械的強度が改善されること、
（ｃ）サーメットの形状付加が難しいこと、
などがある。
【０００４】
この結果、サーメットの開発と共に、他の材料との複合化技術も多数、開発され、鋼材とサーメットの複合部材として様々な分野で実用化されている。また、サーメットは、その特性から部材の表面改質に用いられ、部材表面に薄くコーティングする技術も多数、開発されている。
【０００５】
従来のサーメット（鋼材との複合部材を含む）の製造方法を列挙すると、以下の通りである：
（ａ）  原料混合粉砕→造粒→ＨＩＰ（熱間静水圧圧縮成形）→仕上加工
（ｂ）  原料混合粉砕→造粒→溶射→仕上加工
（ｃ）  原料混合粉砕→成形→焼結→仕上加工
（ｄ）  原料混合溶解→鋳造→破砕→造粒→ＨＩＰ→仕上加工
（ｅ）  原料混合溶解→鋳造→破砕→造粒→溶射→仕上加工
（ｆ）  原料混合溶解→噴霧（アトマイズ法による）→ＨＩＰ→仕上加工
（ｇ）  原料混合溶解→噴霧（アトマイズ法による）→溶射→仕上加工
上記の製造方法の内、（ａ）及び（ｂ）に示した造粒法は、原料の粉砕条件、造粒条件、造粒粉中の空孔除去方法など製造条件の自由度は高いが、良質な粉体を得るためには技術が要求され、工程が多く、コスト高となる。また、造粒粉中の空孔が最終製品（仕上加工後）のサーメット中にも残存するので、そのことが材料特性（特に強度、靭性）を低下させる要因となる。
【０００６】
（ａ）、（ｄ）及び（ｆ）で用いられるＨＩＰ処理は、段取りの複雑さ、設備規模の大きさなどからコスト高となる。また、ＨＩＰ処理後の状態から最終形状まで機械加工（例えば、型の除去、変形除去など）する際にも相当のコストがかかる。
【０００７】
（ｂ）、（ｅ）及び（ｇ）で用いられる溶射には技術が要求される。セラミックス粒子を多量に含むサーメットにおいては、溶射温度の上昇、加熱による粉体の軟化変形が少ないことによる密着不良などの問題がある。例えば、被覆層の密着強度を高くすると同時にその厚さを大きくしようとすると、溶射用ガンに特殊なものが必要となり、処理のコストの増大を招く。また、部材の形状によっては、溶射による施工が不可能若しくは低歩留りのために困難となる場合もある。
【０００８】
一般的な粉末冶金法である（ｃ）では、成形の際に金型が必要となる。この方法は、サーメット単体で使用されるものであって且つ量産品の場合には適している。しかし、複雑な形状の部材への適用が困難であり、精密な金型が必要となるため少量生産部品の場合には不向きである。また、鋼系材料と複合化する場合には、サーメット単体で焼結した後、拡散接合またはろう付けなどの際に再度高温に加熱する必要があるので、コスト高となる。
【０００９】
（ｄ）及び（ｅ）に示した方法（「原料混合溶解→鋳造→破砕」）は、溶解設備や微細粉末まで破砕するための設備を要し、ＨＩＰ処理、溶射に適した球状粉末を得ることが困難である。そのため、造粒工程が増加してコスト高となる。
【００１０】
これに対して、（ｆ）及び（ｇ）に示したアトマイズ法を用いると、緻密で球状の粉末が得られ、これを用いてＨＩＰ処理あるいは溶射をすることで、良質なサーメット層を得ることができる。しかし、その中に含まれるセラミックス成分が多い場合には、アトマイズ法によって粉末を製造することができないという問題がある。それは、溶融、噴霧する際に、高融点のセラミックス成分が噴霧ノズル部に詰まってしまうためである。従って、アトマイズ法により製造された原料粉末から作られたサーメットであっても、必ずしも満足できる特性が得られる訳ではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来のサーメット系の部材及び複合部材の製造方法についての問題点に鑑み成されたもので、本発明は、耐食性及び耐摩耗性に優れ、且つ、比較的低いコストで実施することができるサーメット系部材の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の耐食耐摩耗性材料の製造方法は、金属からなるマトリックス中にセラミックスを分散させた球状粒子をアトマイズ法により製造し、この球状粒子を微細なセラミックス粒子と混合し、焼結により結合することを特徴とする。
【００１３】
本発明の製造方法において、前記球状粒子の製造方法としてアトマイズ法を選んだ理由は、以下の通りである：
（ａ）  真球度（真円度）精度が高く、安定している、
（ｂ）  粒度分布が広く、分級により用途に応じた粒径を選択することができる、
（ｃ）  緻密な組織の球状粒子を得ることができる、
（ｅ）  微細な結晶組織の球状粒子を得ることができる、
（ｄ）  球状粒子は充填密度が高いので、それらを焼結した場合に緻密な結合組織を得ることができる、
これらの特性により、加圧成形しなくても、前記球状粒子を加熱して焼結するだけで緻密な結合組織を得ることができる。
【００１４】
更に、本発明の製造方法では、前記球状粒子の間に微細なセラミックス粒子を充填して焼結により結合することによって、セラミックスの組成割合を高め、材料の耐摩耗性を確保している。
【００１５】
本発明の方法において、前記アトマイズ粉は、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの合金からなるマトリックスに、炭化物、酸化物、硼化物、窒化物などのセラミックスの微粒子を分散させたサーメットである。そのようなサーメットは、優れた耐食性、耐摩耗性を示す。但し、セラミックスの配合量は、アトマイズ法によって球状粒子を作ることが可能な範囲内であり、かつ耐食性及び耐摩耗性を確保するため、およそ１０〜５０ｖｏｌ％程度である。
【００１６】
特に、耐食性に優れたサーメットとして、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの合金をマトリックスとしたものがある。その他の成分としては、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｆｅなどを挙げることができる。
【００１７】
そのようなサーメットの例として、以下に示す３種類のサーメットがある。
【００１８】
好ましくは、前記サーメットとして、
Ｂ：０．６ｗｔ％以上３．２ｗｔ％以下、
Ｓｉ：０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下、
Ｍｏ：５．０ｗｔ％以上３７．０ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ硼化物及びＭｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットを使用する。
【００１９】
このＮｉ基サーメットは、耐食性、耐摩耗性に優れ、かつ高強度を有している。
【００２０】
あるいは、好ましくは、前記サーメットとして、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：１１．０ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が６．５以上１３以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットを使用する。
【００２１】
このＮｉ基サーメットは、靭性及びアルミニウム溶湯に対する耐溶損性に優れている。
【００２２】
あるいは、好ましくは、前記サーメットとして、
Ｂ：１．１ｗｔ％以上２．５ｗｔ％以下、
Ｓｉ：４．０ｗｔ％以上６．５ｗｔ％以下、
Ｍｏ：８．０ｗｔ％以上１７．０ｗｔ％以下、
Ｃｒ：２．０ｗｔ％以上１２．０ｗｔ％以下、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以上０．２２ｗｔ％以下、
残部：Ｎｉ及び不可避不純物からなり、
Ｍｏ＋Ｃｒが１３．０ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
Ｍｏ／Ｂ重量比が５．５以上９．０以下であり、
Ｎｉ基結合相の中にＮｉ−Ｍｏ硼化物が分散しているＮｉ基サーメットを使用する。
【００２３】
このＮｉ基サーメットは、強度、靭性及びアルミニウム溶湯に対する耐溶損性に優れ、耐摩耗性にも優れている。また、このＮｉ基サーメットは、比較的低温で焼結することが可能である。
【００２４】
また、このようなＮｉ基サーメットからなるアトマイズ粉の間に充填される前記微細なセラミックス粒子として、好ましくは、ＷＣ（タングステンカーバイド）を使用する。ＷＣは、上記のようなＮｉ基サーメットとの間の相性（濡れ性）が良く、優れた耐摩耗性、耐食性を示し、更に容易に入手可能である。
【００２５】
更に、前記微細なセラミックス粒子として、例えば、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２、ＮｂＢ２、ＴａＢ２、ＭｏＢ、ＷＢ、ＴｉＮ、ＴａＮなどを使用することができる。
【００２６】
本発明の方法に基づいて製造されたサーメットは、溶融プラスチックより発生する腐食性ガスや溶融アルミニウムに対する耐溶損性に優れている。また、金属部品による摺動摩耗に対しても優れた耐摩耗性を示す。このため、プラスチック成形機用部材およびアルミニウム用ダイカストマシン用部材として適している。
【００２７】
なお、機械的強度に加えて靭性が要求される場合には、鋼製の素地の上に被覆層として上記の製造方法によって得られるサーメットを接合する。このようにして製造された複合部材は、ダイカストマシンやプラスチック成形機において金属溶湯や溶融樹脂が接触する部分に使用される部材として、優れた特性を備えている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
アトマイズ法により製造された球状粒子（以下、アトマイズ粉と呼ぶ）と、微細なセラミックス粒子とからなる混合物の焼結体を作製するには、次に挙げるような幾つかの方法がある。
【００２９】
図１に第一の方法を示す。この方法は、以下の手順による：
（ａ）  所定の組成及び組織を備えたアトマイズ粉を製造し、所定の寸法のアトマイズ粉を選別する；
（ｂ）  ケーシング１３の中に鋼製の部材１１をセットし、ケーシング１３と上記部材１１の間にアトマイズ粉１２を充填し、アトマイズ粉同士が固相接合する温度に加熱して、上記部材１１の表面にアトマイズ粉からなる層１４を形成する；
（ｃ）  浸漬槽１６の中を微細なセラミックス粒子のスラリー１５で満たし、その中に、アトマイズ粉からなる層１４が形成された上記部材１１を浸漬し、アトマイズ粉の間の隙間に微細なセラミックス粒子のスラリー１５を浸透させる；
（ｄ）  浸漬槽１６から上記部材１１を引き上げ、上記のスラリーを乾燥した後、被覆層１７の焼結を行う。
【００３０】
図２に第二の方法を示す。この方法は、以下の手順による：
（ａ）  アトマイズ粉、微細なセラミックス粒子及び樹脂を混合して、原料粉末２２を調整する；
（ｂ）  鋼製の部材２１を加熱し、その上に原料粉末２２を塗布する；
（ｃ）  冷却後、所定の形状に成形し、更に脱脂をする；
（ｄ）  被覆層２７の焼結を行う。
【００３１】
図３に第三の方法を示す。この方法は、以下の手順による：
（ａ）  アトマイズ粉、微細なセラミックス粒子、樹脂及び溶剤を混合して、スラリー３２を調製する；
（ｂ）  上記のスラリー３２を、鋼製の部材３１の上に塗布する；
（ｃ）  溶剤を乾燥した後、被覆層３７の焼結を行う。
【００３２】
上記のいずれの方法も、図４に示すように、アトマイズ粉４１（金属からなるマトリックス相４２の中にセラミックス相４３が分散されている）が高い密度で充填された構造の隙間に、微細なセラミックス粒子４４を入り込ませるものである。このようにして準備されたアトマイズ粉４１と微細なセラミックス粒子４４の混合物からなる被覆層を焼結することによって、緻密な組織を備えたサーメットを得ることができる。
【００３３】
本発明の方法に基づいてサーメットの焼結体を作製し、その耐摩耗性及び耐Ａｌ溶損性について評価を行った。その結果について説明する。
【００３４】
下記の条件で、耐摩耗性試験片及び耐Ａｌ溶損性試験片を作製した。なお、以下の内、供試体１は、本発明の製造方法に基づくものであり、供試体２及び３は、従来の製造方法に基づく比較材である。
【００３５】
（ａ）  供試体１（実施例）
Ｂ：３．１ｗｔ％，Ｓｉ：４．６ｗｔ％，Ｍｏ：２０ｗｔ％，Ｃ０．０５ｗｔ％，Ｎｉ：残余−の組成のアトマイズ粉を作製した。このアトマイズ粉にＷＣ粒子を全体の８ｗｔ％となるように混合した。この混合物を用いて、１０３０℃で、真空無加圧焼結を行った。
【００３６】
（ｂ）  供試体２（比較例）
Ｂ：３．１ｗｔ％，Ｓｉ：４．６ｗｔ％，Ｍｏ：２０ｗｔ％，Ｃ：０．０５ｗｔ％，Ｎｉ：残余−の組成のアトマイズ粉を作製した。このアトマイズ粉を用いて、１０２０℃で、真空無加圧焼結を行った。
【００３７】
（ｃ）  供試体３（比較例）
Ｂ：３．１ｗｔ％，Ｓｉ：４．６ｗｔ％，Ｍｏ：２０ｗｔ％，ＷＣ：８ｗｔ％，Ｎｉ：残余−の組成に相当する原料を計量し、これを混合して粉砕し、造粒粉を作製した。この造粒粉を用いてＨＩＰ法により成形（１０００℃−１５００ｋｇｆ／ｃｍ２）を行った。
【００３８】
このようにして作製された各焼結体を所定の試験片形状に研削加工した。
【００３９】
耐摩耗性については、大越式摩耗試験により評価を行った。その条件は、
試験片形状：２５×２５×１０
相手材    ：ＳＫＤ１１（ＨＲＣ５８）
摩擦距離  ：６００ｍ
最終荷重  ：１８．９ｋｇｆ
摩擦速度  ：１．９ｍ／ｓｅｃ
供試体の数：３
である。
【００４０】
耐溶損性については、アルミニウム溶湯中に浸漬して回転させ、その溶損量を測定した。その条件は、
試験片形状：φ１０×６０
溶湯の種類：ＡＤＣ１２
溶湯温度  ：６８０℃
浸漬時間  ：２Ｈｒ
回転数    ：２４０ｒｐｍ（０．７ｍ／ｓｅｃ）
供試体の数：１２
である。
【００４１】
大越式摩耗試験の結果は、以下の通りであった（単位：×１０−９ｍｍ３／（ｍｍ・ｋｇｆ））：
供試体１：  ７．１
供試体２：１０．３
供試体３：  ６．９
耐溶損性試験の結果は、以下の通りであった（単位：ｍｇ／ｃｍ２）：
供試体１：５７．２
供試体２：７２．３
供試体３：５６．５
以上の結果より、本発明の製造方法に基づく供試体１は、比較例の供試体２と比べて、耐摩耗性及び耐腐食性に優れていることが分かる。また、供試体１は、ＨＩＰ法により作製された供試体３とほぼ同等の性能を備えていることも分かる。なお、供試体３の全体としての組成は、供試体１とほぼ同一となるように設定されている。
【００４２】
次に、本発明に基づく製造方法（上記の供試体１に相当するもの）を用いて、図５に示す形状を備えたアルミニウムダイカストマシン用のプランジャスリーブを作製した。その製造手順を以下に示す：
（ａ）  Ｂ：３．１ｗｔ％，Ｓｉ：４．６ｗｔ％，Ｍｏ：２０ｗｔ％，Ｃ：０．０５ｗｔ％，Ｎｉ：残余−の組成のアトマイズ粉を製造し、このアトマイズ粉にＷＣ粒子を全体の８ｗｔ％となるように混合した；
（ｂ）  上記の混合粉末に、約１ｗｔ％となるようにアクリル樹脂を添加し、スラリー状になるまで溶剤を加えた；
（ｃ）  図６に示すように、プランジャスリーブの形状に機械加工した鋼製の部材６１（Ｓ４５Ｃ製）に蓋６２Ａ、６２Ｂを取り付けた後、穴Ｃから内腔部に上記のスラリー６３を投入し、遠心力を用いて内径面に上記の混合粉末からなる被覆層を形成した；
（ｄ）  この被覆層を乾燥した後、３００℃で脱脂し、次いで、真空炉中で、温度１０４０℃で焼結をした；
（ｅ）  焼結の終了後、内径面を研削加工してプランジャスリーブの形状に仕上げた。
【００４３】
また、比較のため、ＨＩＰ法に基づく従来の製造方法（先の供試体３に相当するもの）を用いて、同一の形状のアルミニウムダイカストマシン用のプランジャスリーブを作製した。
【００４４】
上記の二種類のプランジャスリーブを実機に組み込んで、アルミニウム合金製の自動車部品用小物ハウジングの鋳造試験を行った。本発明の製造方法（前者）によるプランジャスリーブでは、その寿命は約２４０，０００ショットであった。これに対して、ＨＩＰ法に基づく従来の製造方法（後者）によるプランジャスリーブでは、その寿命は約２００，０００ショットであった。本発明の製造方法によるプランジャスリーブは、ＨＩＰ法に基づく従来の製造方法によるプランジャスリーブと比較して寿命が１．２倍であることが分かる。
【００４５】
また、上記二つの製造方法についてそのコストを比較したところ、本発明の製造方法の場合、ＨＩＰ法に基づく従来の製造方法の場合の６０％程度で済むことが分かった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、耐溶損性及び耐摩耗性に優れた機械部材を従来の方法と比べて低いコストで製造することができる。ダイカストマシン用のプランジャスリーブ、プランジャチップ、金型部品、金型中子ピン、あるいは、プラスチック成形機用の射出装置部品、混練部品などを製造する際に、本発明の方法を適用することによって、それらの部品の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく製造方法において、鋼製の部材の上にサーメットからなる被覆層を形成する方法の一例について説明する図。
【図２】本発明に基づく製造方法において、鋼製の部材の上にサーメットからなる被覆層を形成する方法の他の例について説明する図。
【図３】本発明に基づく製造方法において、鋼製の部材の上にサーメットからなる被覆層を形成する方法の他の例について説明する図。
【図４】本発明に基づく製造方法の概要を示す図。
【図５】本発明により作製したプランジャスリーブの概要を示す図。
【図６】図５に示したプランジャスリーブを作製するための鋼製の部材の内径面に原料粉末からなる被覆層を形成する方法の一例を示す図。
【符号の説明】
１１・・・鋼製の部材、
１２・・・アトマイズ粉、
１３・・・ケーシング、
１４・・・アトマイズ粉からなる層、
１５・・・スラリー、
１６・・・浸漬槽、
１７・・・被覆層、
２１・・・鋼製の部材、
２２・・・原料粉末、
２７・・・被覆層、
３１・・・鋼製の部材、
３２・・・スラリー、
３７・・・被覆層、
４１・・・アトマイズ粉、
４２・・・金属からなるマトリックス相、
４３・・・セラミックス相、
４４・・・微細なセラミックス粒子、
６１・・・鋼製の部材、
６２Ａ、６２Ｂ・・・蓋、
６３・・・スラリー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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