(57)【要約】ガラス容器を製造するのに用いる周知のプランジャは、溶融ガラスのゴブと接触する第１部分、および第２部分から成る。少なくとも第１部分は、セルフフラックス合金の金属コーティングで被覆される。本発明により示唆されるセルフフラックス合金は、少なくとも１５重量％のＣｏを含むＦｅベースの合金であり、金属コーティングの微小硬さは、３００  ＨＶ０．３と９００  ＨＶ０．３との間の範囲にあり、Ｆｅベースの合金は、式（Ｉ）（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であり、Ｆｅベースの合金は、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｎおよびＺｒからなる群から選択される添加の金属とさらに合金づくられてよく、添加の金属の各々の個々の量は、０．０１重量％から約２重量％までの範囲にあり、添加の金属の全体の含有量は、１０重量％未満である。2015511267.tif 000012【選択図】図１
2015511267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスのゴブと接触する第１部分、および第２部分を備え、少なくとも前記第１部分は、セルフフラックス合金の金属コーティングで被覆されている、ガラス容器を製造するのに用いるプランジャであって、前記セルフフラックス合金は、少なくとも１５重量％のＣｏを含むＦｅベースの合金であり、前記金属コーティングの微小硬さは、３００  ＨＶ０．３と９００  ＨＶ０．３との間の範囲にあり、前記Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であり、
【表１】
2015511267.tif 000008
前記Ｆｅベースの合金は、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｎおよびＺｒからなる群から選択される添加の金属とさらに合金づくられてよく、前記添加の金属の各々の個々の量は、０．０１重量％から約２重量％までの範囲にあり、前記添加の金属の全体の含有量は、１０重量％未満である、ことを特徴とするプランジャ。
【請求項２】
前記Ｆｅベースの合金のＮｉ含有量は、７重量％未満であることを特徴とする、請求項１に記載のプランジャ。
【請求項３】
前記Ｆｅベースの合金のＮｉ含有量は、０．１重量％未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプランジャ。
【請求項４】
前記Ｆｅベースの合金は、少なくとも２０重量％のＣｏを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項５】
前記Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプランジャ。
【表２】
2015511267.tif 000009
【請求項６】
前記Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプランジャ。
【表３】
2015511267.tif 000010
【請求項７】
前記Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であることを特徴とする、請求項６に記載のプランジャ。
【表４】
2015511267.tif 000011
【請求項８】
前記金属コーティングの前記微小硬さは、４００  ＨＶ０．３と８００  ＨＶ０．３との間の範囲にあり、最も好ましくは４００  ＨＶ０．３と６００  ＨＶ０．３との間の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項９】
前記金属コーティングの厚みは、１ｍｍと３ｍｍとの間にあり、好ましくは０．５ｍｍと２ｍｍとの間にあることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項１０】
前記金属コーティングは、吹き付けによって適用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項１１】
前記金属コーティングは、浸漬によって適用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項１２】
前記金属コーティングは、ペースト化によって適用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項１３】
前記適用される金属コーティングは、１０２０℃と１１５０℃との間の融合温度範囲で、好ましくは１０５０℃と１０８０℃と間の融合温度範囲で融合されることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のプランジャ。
【請求項１４】
前記Ｆｅベースの合金には、硬質粒子が埋め込まれることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプランジャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラスのゴブと接触する第１部分、および第２部分から成る、ガラス容器を製造するのに用いる改良されたプランジャに関する。それにより、少なくとも第１部分は、セルフフラックス合金の金属コーティングで被覆される。
【背景技術】
【０００２】
ガラス工業において、ガラス容器のオートメーション化した生産のためにいくつかの方法が適用される。これらの方法は、共通して以下の基本的なステップを少なくとも有する。すなわち、（１）ガラス容器のプリフォームであるパリソンを製造するステップ、（２）任意に、温度差を補償するためにパリソンを再加熱するステップ、および、（３）ガラス容器の最終形状を形成するステップ、である。しばしば、任意のステップ（２）が必要とされないように、最終的なガラス容器は、２つの速い成型ステップにおいて形成される。特に、パリソンの形状は、最終的なガラス容器におけるガラス分布に対して影響を有する。
【０００３】
ガラス容器を製造するために、目下、２つの確立した方法が、主に用いられる。「ブローアンドブロー」法および「プレスアンドブロー」法である。
【０００４】
「ブローアンドブロー」法において、溶融ガラスのゴブは、短いプランジャによって底部を封止されるパリソン型に供給される。最初に、ガラスは、プランジャ上に定まる（ｓｅｔｔｌｅ）ために型の底部に向けてブロー加圧される。次いで、プランジャは、わずかに引き込まれる。そして、中空パリソンを形成するために、プランジャを通って空気がブローされる。パリソンは、最終成形型へ移される。そして、ガラスは、型内にブロー成形される。
【０００５】
「プレスアンドブロー」において、溶融ガラスのゴブは、パリソン型に供給される。そして、中空パリソンを提供するために、長い金属プランジャは、ガラス内に押し込まれる。次いで、パリソンは、最終成形型へ移される。そして、ガラスは、型内にブロー成形される。
【０００６】
「ブローアンドブロー」法と比較して、「プレスアンドブロー」法は、パリソンにおけるより均一のガラス分布を確実にする。これは、ガラス製造業者が軽いガラス重量で瓶を生産することを可能にする。
【０００７】
しかしながら、加熱ガラスは、それが金属プランジャと接触するときに、非常に浸食性の環境にある。ガラスは、硬くて粗い。そして、高温は、プランジャの摩耗を加速して、表面の酸化および腐食に至る。プランジャの表面の酸化および腐食のせいで、酸化したまたは腐食した層の剥離ならびに前記層部分の混合が発生する場合がある。
【０００８】
金属プランジャを摩耗および腐食から保護するために、プランジャの表面にコーティングを適用することは、示唆された。最も一般的には、このコーティングは、硬質粒子を含んでよいニッケルベースのマトリックスである。一般的に用いられるニッケルベース合金は、約６８０  ＨＶ０．３の平均微小硬さおよび以下の公称組成を有する「Ｃｏｌｍｏｎｏｙ  ８８」である。０．８重量％のＣ、４．０重量％のＳｉ、３．０重量％のＢ、１５．０重量％のＣｒ、３．５重量％のＦｅおよび１６．５重量％のＷ、そして、残余はニッケルである。
【０００９】
しかし、この種のニッケルベースのマトリックスで覆われるプランジャでさえ、プランジャから剥離してパリソンに付着する場合のある、プランジャの表面上の小さい酸化層が生じる場合もある。また、ニッケルの微粒子がプランジャから自由になることができて、最終的なガラス容器の内側に欠陥を生じさせることができる。さらに、このニッケルは、前記ガラス容器内に収容される液体と接触することができて、それによって、医学トラブルを引き起こす。
【００１０】
それ故、米国特許第５，１２０，３４１Ａ号において、ガラス容器を製造する「プレスアンドブロー」法は、記載されている。その方法は、上記のように長い金属プランジャを適用する。溶融ガラスのゴブと接触するプランジャの部分は、プランジャの表面部分の酸化を防止するために、セラミックおよび／またはセルフフラックス合金のコーティングで被覆される。そのコーティングは、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＢ２、ＳｉＣおよびＡｌ２Ｏ３の群から選択されるセラミックで造られるセラミックコーティングである。そしてそれは、酸化層の剥離ならびにそれに続くパリソンへの混合が減少するように、高い耐酸化性材料である。吹き付けられた金属コーティングは、コバルト列合金またはニッケル列合金から選択されるセルフフラックス合金から成る。
【００１１】
しかしながら、セラミックで被覆されているプランジャは、いくつかの不利な点を有する。特に、それぞれの熱膨張係数のミスマッチのせいで、セラミックと金属との厳しい結合は、技術的に要求が多い。したがって、この種のコーティングは、反復可能な品質において生産するのに高価でかつ困難である。セラミックコーティング（特に金属に対するセラミックの不完全な結合を有するそれら）は、容易に剥離することができて、それによって、プランジャの寿命を減らす。さらに、反復的にプランジングすることは、プランジャの表面に熱サイクルを強要する。そしてそれは、疲労亀裂を形成させて、摩耗メカニズムをさらに加速させる。コバルトベース合金でできたコーティングは、生産するのに高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ガラス容器を製造するのに用いる改良された被覆プランジャを提供することは、本発明の目的である。そしてそれは、容易にかつ費用効果的に生産されることができて、改良された摩耗、腐食および熱疲労抵抗、ならびに増加した寿命を示す。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述のプランジャから始まって、この目的は、以下の点で本発明により達成される。すなわち、セルフフラックス合金は、少なくとも１５重量％のＣｏを含むＦｅベースの合金であり、金属コーティングの微小硬さは、３００  ＨＶ０．３と９００  ＨＶ０．３との間の範囲にあり、Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金であり、
【表１】
2015511267.tif 000003
Ｆｅベースの合金は、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、ＺｎおよびＺｒからなる群から選択される添加の金属とさらに合金づくられてよく、添加の金属の各々の個々の量は、０．０１重量％から約２重量％までの範囲にあり、添加の金属の全体の含有量は、１０重量％未満である。
【００１４】
本発明によるプランジャ・コーティングは、熱いまたは溶融したガラスによって生じる浸食性環境に耐えることができなければならない。驚くべきことに、上記で特定されるようなＦｅベースの合金は、これらの条件に耐えるのにかなり適していることが分かっている。
【００１５】
本発明によるこれらのセルフフラックスのＦｅベース合金は、主成分が鉄をベースとしている。加えて、それは、少なくとも１５重量％のコバルトを含み、そして、中間の範囲の硬度を示す。特にガラス成形の条件の下で、コバルトの添加は、合金の耐摩耗性を改良する。
【００１６】
コバルトベースの合金は、従来、プランジャ・コーティングのために用いられた。それらは、プランジャの寿命に関する若干の利点を提供する。しかし、それらは、広い許容性を見出さなかった。これの１つの理由は、それらの表面輻射率がプランジャが作動中にあまりに冷たいかあまりに熱いことの視覚的キューをオペレータに提供しないということである。この不利な点は、本発明によるＦｅベースの合金によって回避される。一方では、少なくとも１５重量％のコバルトの添加は、コバルトベースの合金の上述の利点のいくらかを提供するが、プランジャの温度に応じて異なる輻射率をまだ示す。特に、プランジャが過熱されるときに、外観のわずかな変化は、観察されることができる。オートメーション化したガラス容器生産の間、この効果は、プロセス温度を調整するためにオペレータによって用いられてもよい。それにより、プランジャおよび型の過熱を回避する。
【００１７】
好ましくは、Ｆｅベースの合金は、少なくとも２０重量％のＣｏを含む。
【００１８】
特にガラス成形の条件の下で、コバルトの添加は、合金の耐摩耗性を改良する。Ｆｅベースの合金が少なくとも２０重量％のコバルトを含むときに、Ｆｅベースの合金の型寿命に関する特に良好な結果は、達成された。
【００１９】
さらに、材料に強化された硬度を提供することによって、材料の耐摩耗性が改良され得ることは、よく知られている。しかし、一方では、より硬い材料は、脆性破損をしばしば示す。硬度と脆性との間の妥協が必要とされるように、材料の硬度を上げることは、より高い脆性をしばしば付随する。
【００２０】
例えば、ニッケルベースのマトリックスと比較して、本発明によるＦｅベースの合金は、約３００  ＨＶ０．３の比較的低い硬度でさえ受け入れ可能な耐摩耗性を提供することが驚くべきことに分かった。これらの合金は、より少ない脆性を示すこともまた明らかである。しかし、約９００  ＨＶ０．３の比較的高い硬度を有するＦｅベースの合金でさえ、低い脆性を呈する。したがって、脆性と硬度との間の良好な妥協を示す材料は、達成されることができ、それにより、プランジャの耐摩耗性、耐疲労性ならびに寿命は、改善される。改良された耐疲労性は、本発明によるＦｅベースの合金の減じた熱膨張係数に起因してよい。
【００２１】
金属コーティングの微小硬さは、ビッカーズ圧子を使用するマイクロ圧痕テストによって測定される。この試験において、角錐形のダイヤモンドは、材料の圧痕（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ）に結果としてなる１０〜２０秒の標準滞留時間の間、０．３ｋｇｆ（２．９４Ｎ）の力を用いて、テスト材料に対して押し付けられる。圧痕のサイズ（面積ｍｍ２）は、ｋｇｆ／ｍｍ２単位（１ｋｇｆ／ｍｍ２＝９．８０６６５ＭＰａ）で表される硬度値を決定する。
【００２２】
３００  ＨＶ０．３未満の微小硬さを有する本発明によるＦｅベースの合金は、低い耐摩耗性だけを有する。９００  ＨＶ０．３を超える微小硬さを有する合金は、劣った耐疲労性を示すことができる。
【００２３】
本発明の好適な変更態様において、金属コーティングの微小硬さは、４００  ＨＶ０．３と８００  ＨＶ０．３との間に範囲に、最も好ましくは４００  ＨＶ０．３と６００  ＨＶ０．３との間の範囲にある。
【００２４】
しかしながら、Ｆｅベースの合金が前記範囲内の微小硬さを有するときに、材料の充分な耐摩耗性と脆性との間の特に適切な妥協は、なされる。
【００２５】
さらに、ニッケルベース合金の代わりにＦｅベース合金を使用することにより、生産コストは、著しく減少する。
【００２６】
セルフフラックスのＦｅベース合金は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｓ（硫黄）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｚｎ（亜鉛）またはＺｒ（ジルコニウム）とさらに合金をつくられてよい。これらの金属の各々の個々の量は、０．０１重量％から約２重量％までの範囲にある。それらの添加元素の全体の含有量は、１０重量％未満、好ましくは５重量％未満、最も好ましくは２重量％未満である。
【００２７】
本発明の第１の好適な変更態様において、前記Ｆｅベースの合金のＮｉ含有量は、７重量％未満、最も好ましくは０．１重量％未満である。
【００２８】
プランジャから抜け出るニッケル粒子は、ガラス容器の内側上の欠陥を生じさせることができる。したがって、プランジャ・コーティングのニッケル含有量を減らすことは、望ましい。プランジャ・コーティングの７重量％未満のニッケル含有量は、ガラス容器の質に小さい影響を及ぼすだけである。さらに、ニッケルは、例えば、アレルギーを引き起こすことがありえる有害物質として分類される。ニッケル粒子が瓶の内容物を汚染することもありえるように、瓶生産の間、プランジャのコーティングは、瓶の内部表面に直接接触する。したがって、より少ないニッケルを含むプランジャ・コーティングについての増加する要求がある。Ｆｅベースの合金のニッケル含有量が０．１重量％未満の場合、プランジャの表面からのニッケルの放出は、無視できるほどわずかである。
【００２９】
本発明の好適な変更態様において、Ｆｅベースの合金は、以下（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金である。
【表２】
2015511267.tif 000004
【００３０】
Ｆｅベースの合金のさらに適切な組成は、下記の範囲において以下の成分（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金である。
【表３】
2015511267.tif 000005
【００３１】
最も好ましくは、下記の範囲において以下の成分（重量％、残余＝Ｆｅ）を含む鉄−コバルト−クロム合金である。
【表４】
2015511267.tif 000006
【００３２】
金属コーティングの厚みが０．５ｍｍと３ｍｍとの間にあるとき、好ましくは、それが０．５ｍｍと２ｍｍとの間にあるときに、良好な結果は、達成された。
【００３３】
０．５ｍｍよりも小さい厚みを有する均一かつ滑らかなコーティングは、塗布するのが困難である。３ｍｍを超える厚みを有する本発明の金属コーティングは、生産するのに高価である。
【００３４】
金属コーティングが吹き付けによって適用されるときに、良好な結果は、達成された。
【００３５】
吹き付けによる金属コーティングの適用は、実行するのが速くて容易である。融合温度範囲は、Ｆｅベースの合金の溶融温度に依存する。
【００３６】
本発明の代わりの変更態様において、金属コーティングは、浸漬によって適用される。
【００３７】
金属コーティングの適用は、Ｆｅベースの合金の溶融または分散にプランジャを浸漬することによって実行されることができる。次の融合が必要とされるときに、融合温度範囲は、Ｆｅベースの合金の溶融温度に依存する。
【００３８】
本発明のさらなる変更態様において、金属コーティングは、ペースト化によって適用される。
【００３９】
パウダの粒径のより広い範囲が使われる場合、ペースト化によるパウダ状のＦｅベースの合金の適用は、有利である。この種のプロセスにおいて、５μｍ〜２００μｍ間の範囲の、好ましくは１０μｍ〜１２０μｍ間の粒径は、適用されることができて、これにより、コーティング材料の全体コストは、減少する。融合温度範囲は、Ｆｅベースの合金の溶融温度に依存する。
【００４０】
本発明の好適な変更態様において、適用される金属コーティングは、１０２０℃と１１５０℃との間の融合温度範囲で、好ましくは１０５０℃と１０８０℃と間の融合温度範囲で融合される。
【００４１】
融合温度範囲は、Ｆｅベースの合金の溶融温度に依存する。１０２０℃と１１５０℃との間の融合温度範囲が本発明によるＦｅベースの合金を融合させるために適切であることは、分かっている。好適な融合温度は、１０５０℃〜１０８０℃間の範囲にある。
【００４２】
本発明のさらなる変更態様において、Ｆｅベースの合金には、硬質粒子が埋め込まれる。
【００４３】
プランジャのための金属コーティングは、高い耐摩耗性および耐腐食性でなければならない。Ｆｅベースの合金に対する硬質粒子の添加によって、前記合金の耐摩耗性は、増加する。Ｆｅベースの合金に埋め込まれる硬質粒子は、カーバイド（例えば、炭化チタン、炭化タングステン、炭化ケイ素）、ニトリド（例えば、窒化チタン、窒化アルミニウム）、ホウ化物（例えば、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム）または酸化物（例えば、酸化アルミニウム）の粒子から成ってよい。均一な耐摩耗性を提供するために、硬質粒子は、プランジャ・コーティングの全部にわたって均一に分布される。粒径は、コーティングの適用の方法およびＦｅベースのマトリックスパウダの対応する粒径分布に依存する。好ましくは、前記硬質粒子の粒径は、５μｍと２００μｍとの間にあり、最も好ましくは、前記硬質粒子の粒径は、１０μｍから１２５μｍまでの範囲内にある。
【００４４】
いくつかの適用において、硬質粒子の使用は、破壊靭性および耐疲労性を最大にするために好ましくない。他の適用において、コーティングの高い耐摩耗性を達成するために、硬質粒子のローディングは、できるだけ高くなければならない。しかしながら、前記硬質粒子の重量部が２０重量％と６０重量％との間に範囲にあるときに、最善の結果は得られた。Ｆｅベースの合金に埋められる硬質粒子の重量部が２０重量％未満である場合、得られた材料の耐摩耗性は、わずかに改良されるだけである。硬質粒子の量が６０％を超える場合、得られた材料は、処理するのが困難であり、破壊靭性および疲労寿命を減少させた場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の原理によるＦｅベースのセルフフラックス合金でコーティングされたガラス容器の製造に用いるプランジャの概略的断面図である。
【図２】図２は、金属コーティングにおいて異なっているプランジャの予想平均作動時間を表す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、「プレスアンドブロー」法による３３ｃｌ瓶の製造のためのプランジャを示す。プランジャ１は、溶融ガラスのゴブに接触する第１部分２と、プランジャ１のベースを含み、かつ溶融ガラスと接触しない第２部分３とから成る。プランジャ１は、１．７３３５スチール（０．１４％のＣ、０．１８％のＳｉ、０．５２％のＭｎ、０．０１２％のＰ、０．０１３％のＳ、０．９３％のＣｒ、０．４７％のＭｏ、０．１３％のＮｉ、０．１５％のＣｕ、の重量％の化学組成）の単一部分でできているコア４を含む。それは、延出したフランジ部８を有する拡大したプランジャベース６と、先端およびシャンク領域を含むプランジャ突出部２とを備える。
【００４７】
プランジャ１は、長さが１７０ｍｍであり、プランジャ突出部２の長さは１５０ｍｍ、プランジャベース６の長さは８ｍｍである。プランジャベース６の幅は、２０ｍｍである。ベースのちょうど上に、プランジャ突出部２は、１８．５ｍｍの直径を有する。プランジャ突出部は、本発明による合金で被覆される。
【実施例】
【００４８】
コーティング
表１に示す組成を有するＦｅベースの合金は、吹き付けられて、１００μｍの平均粒子径を有するパウダに形成された。
【表５】
2015511267.tif 000007
【００４９】
パウダは、高速酸素燃料（Ｈｉｇｈ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｆｕｅｌ（ＨＶＯＦ））熱スプレープロセスを使用して、プランジャ突出部の表面上に層として堆積される。その後、吹き付けられた層は、１１００℃で誘導融合によって融合される。得られた層の平均厚さは、ほぼ１ｍｍである。クラックを回避するために、融合された層は、ゆっくりクールダウンされる。それは、４５７  ＨＶ０．３の平均微小硬さを有する。
【００５０】
本発明の代替実施形態では、誘導融合の代わりに、他の加熱プロセス（例えば炎によって、またはオーブンにおいて）が使用される。
【００５１】
加えて、シャンクおよび先端の層だけは、炎により支援されたメルティングによって再び手動で融合される。最後に、プランジャ突出部の表面は、機械加工されて、つやが出る。代替実施形態では、表１に示される合金は、予備成形された融合炭化タングステン粒子と混ぜ合わされる。炭化タングステン粒子の平均粒子径は、合金マトリックスパウダの粒度分布に等しく、平均粒子径は１００μｍである。結果として生じる材料は、最高８０重量％の前記Ｆｅベースの合金および２０重量％の炭化タングステン粒子の混合物である。混合物は、ＨＶＯＦまたは熱スプレーによって、あるいはパウダの溶融物の浸漬によって、あるいはパウダのスラリーの吹き付けまたはペースト化によって、プランジャ突出部の表面に堆積される。
【００５２】
図２の線図において、３つの異なって被覆されたプランジャについての平均予測時間は、示される。これらの平均予測時間は、直径５０μｍの摩耗について算出される。表１のプランジャのコーティングは、表１に示す組成を有する本発明（ＨＶ−２）によるＦｅ−Ｃｏ−Ｃｒベースのセルフフラックス合金でできている。比較のためだけに、第２および第３のプランジャ・コーティングのセットは、Ｎｉベースのセルフフラックス・コーティングである。第２のコーティングのＣｏｌｍｏｎｏｙ  ８８は、ＨＶＯＦを適用されて、その後融合されるコーティングである。
【００５３】
第３のコーティングもまた、Ｎｉベースのセルフフラックス合金（ＰｒｏＴｅｃ  Ｘ１３６）である。しかしながら、それは、熱スプレーによって適用されて、その後、真空融合される。
【００５４】
直径５０μｍの最大許容摩耗を考慮して、Ｃｏｌｍｏｎｏｙ  ８８で被覆されたプランジャは、６０００時間をちょうど上回る平均作動時間を達成する。ＰｒｏＴｅｃ  Ｘ１３６の真空融合されたＮｉベースのコーティングは、１４０００時間の最大作動時間を達成する。しかしながら、Ｆｅベースの合金ＨＶ２コーティングで被覆されたプランジャの平均作動時間は、ほぼ２３５００時間を達成する。Ｆｅベースの合金の予想平均作動時間は、Ｃｏｌｍｏｎｏｙ  ８８コーティングを有するプランジャのほぼ４倍に匹敵し、そして真空融合されたコーティングの２倍の増加に匹敵する。Ｃｏｌｍｏｎｏｙ  ８８の硬度が６７８のＨＶ０．３であり、ＰｒｏＴｅｃ真空融合コーティングの硬度が７５０  ＨＶ０．３であるのと比較して、Ｆｅベースの合金プランジャのコーティングの硬度は、４５７  ＨＶ０．３である。ＨＶ−２で被覆されたプランジャは、３つの中で最も低い硬度（４５７  ＨＶ０．３）を有するにもかかわらず、それは、最も高い測定された摩耗寿命を有する。
【００５５】
興味深いことに、プランジャの熱サイクルのせいで、約９００  ＨＶ０．３よりも高い硬度を有するコーティングは、先端でより容易にコーティングクラックにあうことが判明した。その結果、摩耗性能とコーティングの安定性との間の妥協は、なされなければならない。本発明によるコーティングは、この種の妥協を提供する。それは、３００  ＨＶ０．３から９００  ＨＶ０．３までの、好ましくは４００  ＨＶ０．３から８００  ＨＶ０．３までの範囲の硬度を有する。この材料は、通常のＮｉベースの合金よりももろくない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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