(57)【要約】【課題】密着力の高い溶射皮膜を形成することができ、また、溶射皮膜に生じる歪みを抑制することができる溶射部材の製造方法を提供する。【解決手段】主成分材料と、該主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有させた溶射粉末を製造し、前記主成分材料の融点よりも低く前記バインダー材料の融点よりも高い温度において前記溶射粉末を基材８０の表面に溶射して前記溶射粉末を飛行中に細粒化させ、前記基材の表面に溶射皮膜９０が形成された溶射部材７０を製造する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に溶射皮膜が形成されてなる溶射部材の製造方法であって、
主成分材料と、該主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有する溶射粉末を製造するステップと、
前記溶射粉末を基材の表面に溶射し、前記基材の表面に溶射皮膜を形成するステップと、
を備え、
前記主成分材料の融点よりも低く前記バインダー材料の融点よりも高い温度において前記溶射粉末を基材の表面に溶射することにより、前記溶射粉末を飛行中に細粒化させるようにしたことを特徴とする溶射部材の製造方法。
【請求項２】
前記溶射粉末が、アトマイズ法によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の溶射部材の製造方法。
【請求項３】
前記基材が、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記主成分材料が、ニッケル系合金を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の溶射部材の製造方法。
【請求項４】
前記ニッケル系合金が、ニッケルクロム合金であることを特徴とする請求項３に記載の溶射部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基材の表面に溶射皮膜が形成されてなる溶射部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車などの内燃機関のエンジン性能を維持するために、内燃機関を構成する機械部品の摺動部には耐摩耗性を確保することが求められている。耐摩耗性を確保するための方法として、粉末状又は棒状に形成された溶射材料を、プラズマなどの電気エネルギーや燃焼エネルギーなどを用いて溶融又はそれに近い状態にして高速に加速し、機械部品の摺動面に吹き付けて溶射皮膜を形成する溶射法が知られている。
【０００３】
溶射法として、フレーム溶射やプラズマ溶射などの多くの溶射法が知られており、例えばプラズマ溶射や高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）などの溶射法では、一般に粉末状に形成された溶射材料（溶射粉末）が用いられている。このような溶射粉末に関するものとして、例えば特許文献１には、アトマイズ法により作製され、粒子内部にクロムカーバイドを均一に析出させた溶射用Ｎｉ基自溶合金粉末が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６１１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶射粉末を基材の表面に溶射して基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材を製造する場合、基材と溶射皮膜との間で十分な密着性が得られず、溶射皮膜に過大な負荷が加わると、溶射皮膜が剥離したり脱落したりする場合がある。特に、アルミニウム合金（Ａｌ合金）などの軟質材料からなる基材（以下、適宜「軟質基材」という）に、サーメット合金であるクロムカーバイド−ニッケルクロム合金（Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金）などの硬質材料からなる溶射粉末を溶射し、硬質材料からなる溶射粒子（以下、適宜「硬質粒子」という）によって溶射皮膜が形成される場合、このような傾向がより顕著になり得る。
【０００６】
図５は、従来の溶射部材の製造方法を用い、軟質基材上に硬質粒子によって溶射皮膜が形成された溶射部材の断面を模式的に示す図である。図５に示すように、軟質基材１１０に硬質材料からなる溶射粉末を溶射し、軟質基材１１０の表面に硬質粒子１１５からなる溶射皮膜１２０が形成された溶射部材１００を製造する場合、基材１１０と溶射皮膜１２０との界面では、硬質粒子１１５が軟質基材１１０にめり込むようにして基材１１０を変形させるので、基材１１０の表面に球状の硬質粒子１１５からなる皮膜１２０ａが形成され、さらに硬質材料からなる溶射粉末が溶射されると、基材１１０の表面に付着した硬質粒子１１５との衝突によって硬質粒子１１５が扁平状に変形した扁平状の硬質粒子１１５からなる皮膜１２０ｂが積層される。
【０００７】
図６は、アルミニウム合金基材上に形成されたクロムカーバイト−ニッケルクロム合金からなる溶射皮膜の断面構造を示す電子顕微鏡写真である。軟質材料であるアルミニウム合金からなる基材上に、硬質材料であるクロムカーバイト−ニッケルクロム合金からなる溶射粉末を溶射すると、図６に示されるように、硬質材料からなる溶射粒子が扁平状に変形されて扁平状の溶射粒子からなる皮膜が形成されるとともに、扁平状の溶射粒子間に、（図６において黒色部で示される）多くの隙間が生じている。
【０００８】
このように、軟質基材の表面に硬質材料からなる溶射粉末を溶射すると、基材と溶射皮膜との界面では、基材が変形して多数の隙間が形成されるとともに溶射粒子間の結合が破断され、欠陥が多く脆い皮膜が形成される一方、溶射皮膜中では、溶射粒子が扁平状に変形されるとともに歪みが発生し、基材との結合が破断されて基材から脱落しやすい皮膜が形成される。したがって、基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材においては、特に、軟質基材の表面に硬質粒子からなる溶射皮膜が形成された溶射部材においては、溶射皮膜の密着性を向上させること、及び、溶射皮膜に生じる歪みを低減することが望まれる。
【０００９】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたもので、基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材の製造に際し、密着力の高い溶射皮膜を形成することができ、また、溶射皮膜に生じる歪みを低減することができるようにする、ことを基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本願の請求項１に係る溶射部材の製造方法は、基材の表面に溶射皮膜が形成されてなる溶射部材の製造方法であって、主成分材料と、該主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有する溶射粉末を製造するステップと、前記溶射粉末を基材の表面に溶射し、前記基材の表面に溶射皮膜を形成するステップと、を備え、前記主成分材料の融点よりも低く前記バインダー材料の融点よりも高い温度において前記溶射粉末を基材の表面に溶射することにより、前記溶射粉末を飛行中に細粒化させるようにしたことを特徴としたものである。
【００１１】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記溶射粉末が、アトマイズ法によって製造されることを特徴としたものである。
【００１２】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記基材が、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、前記主成分材料が、ニッケル系合金を含有することを特徴としたものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記ニッケル系合金が、ニッケルクロム合金であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願の請求項１に係る溶射部材の製造方法によれば、主成分材料と主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有してなる溶射粉末を製造し、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射粉末を基材の表面に溶射し、溶射粉末を飛行中に細粒化させるようにしたことにより、溶射粒子を小さくすることができ、溶射皮膜と基材との界面及び溶射皮膜中において溶射粒子の接触面積を大きくして機械的な結合箇所を増加させ、密着力の高い溶射皮膜を形成することができる。また、溶射粒子を小さくすることで、基材に衝突する溶射粒子のエネルギーを小さくすることができ、溶射皮膜に生じる歪みを低減することができる。
【００１５】
これに対し、溶射粉末の製造時に溶射粉末を細粒化させ、細粒化された溶射粉末を基材に溶射することにより、基材に衝突する溶射粒子を小さくすることが考えられるが、かかる場合には、溶射装置において溶射材料供給通路内で溶射粉末が凝集し、溶射材料供給通路内に溶射粉末が詰まって作業効率が低減したり、供給ムラ、ひいては皮膜ムラが生じたり、あるいは溶射粉末が飛行中に蒸発したりなどして、良好な溶射皮膜を形成することが困難となる。本願発明は、溶射粉末を飛行中に細粒化させるので、溶射装置において溶射材料供給通路内で溶射粉末が凝集することを抑制するとともに、密着力の高い溶射皮膜を形成することができる。  
【００１６】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、溶射粉末が、アトマイズ法によって製造されることにより、比較的簡単な方法により溶射粉末を製造することができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００１７】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、基材が、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなり、主成分材料が、ニッケル系合金を含有することにより、前記作用効果を有効に実現し得る基材及び主成分材料を提供することができる。アルミニウム合金又はマグネシウム合金とニッケル系合金との結晶構造が乖離しているため、アルミニウム合金又はマグネシウム合金からなる基材に主成分材料がニッケル系合金である溶射粉末を溶射する場合、基材と溶射粒子との冶金的な結合が得られず、機械的な結合（アンカーリング）が主となるので溶射皮膜の密着力を確保することが困難であるが、溶射粒子を小さくするとともにバインダー材料を含有させることで、密着力の高い溶射皮膜を形成することができる。
【００１８】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、前記ニッケル系合金が、ニッケルクロム合金であることにより、耐摩耗性の高い溶射皮膜を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。
（１）溶射粉末の製造
図１は、本実施形態に係る溶射粉末の製造に用いたアトマイズ装置を示す断面説明図である。本実施形態では、図１に示すアトマイズ装置１０を用いて、溶射粉末を製造した。アトマイズ装置１０は、溶射材料１１を溶融状態にして保持するためのるつぼ１２であって、その底部に下方側に延びる略円筒状の溶湯ノズル１５が設けられたるつぼ１２と、図示しない高周波電源に接続され、るつぼ１２内の溶射材料１１を誘導加熱するためのコイル１３と、るつぼ１２内の溶射材料１１を撹拌するための電磁誘導子１４と、るつぼ１２、コイル１３及び電磁誘導子１４の外周側を覆う炉体１６と、溶湯ノズル１５から流下する溶融状態にある溶射材料（溶湯）１１にＡｒ、Ｎ２又はＨｅなどの不活性ガスを吹き付けるためのガス噴射ノズル１７と、を備えている。また、溶湯ノズル１５には、該ノズル１５からの溶湯の流下を停止させるストッパ（不図示）が開閉可能に設けられている。
【００２０】
アトマイズ装置１０では、るつぼ１２内に溶射材料１１が投入され、コイル１３によってるつぼ１２内の溶射材料１１が加熱され融解される。そして、溶射材料１１が溶融状態になると、溶湯ノズル１５に設けられた前記ストッパが開状態にされ、溶融状態にある溶射材料１１が注湯ノズル１５から流下させられ、その際に、ガス噴射ノズル１７から不活性ガスが噴霧され、溶融状態にある溶射材料１１が球状化させられ、所望の大きさを有する粉末状に形成された溶射材料（溶射粉末）１９が製造される。
【００２１】
本実施形態では、溶射材料１１として、クロムカーバイド（Ｃｒ３Ｃ２）を主成分とし、さらにニッケル系合金、具体的にはニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ合金）を含有する材料（主成分材料）と、該主成分材料よりも融点が低く、主成分材料中に分散され、アルミニウム合金からなる溶射すべき基材との密着性を向上させるバインダー効果を有する材料（バインダー材料）として、シリコン（Ｓｉ）を１０％含有し残部がアルミニウム（Ａｌ）であるアルミニウム−シリコン合金（Ａｌ−Ｓｉ合金）とを用い、Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金からなる溶融金属中に、Ａｌ−Ｓｉ合金からなるアルミろう粉末を添加して溶射粉末を製造した。Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金とＡｌ−Ｓｉ合金とは、互いに固溶することがないので、Ａｌ−Ｓｉ合金は、Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金中に分散されている。
【００２２】
本実施形態において、主成分材料及びバインダー材料として用いた具体的な材料を以下に示す。
ａ）主成分材料
・材質  ：Ｃｒ３Ｃ２−２５ＮｉＣｒ
・品番  ：ＷＯＫＡ−７３０２（スルザーメテコ社製）
ｂ）バインダー材料
・材質  ：Ａｌ−１０Ｓｉ（アルミろう粉末）
・品番  ：ＴＰＡ−１０００（トーヨーメタル株式会社製）
【００２３】
このようにして、アトマイズ法によって、主成分材料と、該主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有する溶射粉末１９を製造した。溶射粉末１９において、バインダー材料は、主成分材料の粒界や主成分材料の粒内に分散されている。
【００２４】
なお、主成分材料とバインダー材料との配合比は、主成分材料に対しバインダー材料を１０〜２０％の容積比とすることが好ましく、溶射粉末１９としては、１０〜５０μｍ程度の粒径に形成することが好ましい。バインダー材料としては、主成分材料と合金化しない材料が用いられ、主成分材料としてＮｉＣｒ合金を含有させる場合、バインダー材料として、Ａｌ、Ｓｉ、又はＡｌ−Ｓｉ合金を用いることが好ましい。
【００２５】
また、溶融過程において、溶融状態にある溶射材料１１は、対流によって、主成分材料であるＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金とバインダー材料であるＡｌ−Ｓｉ合金とが撹拌されるものの、それらの比重が異なるので、バインダー材料を均一に分散させるため、図１に示すように、るつぼ１２の外周側に電磁誘導子１４を備えた溶解炉を使用することが望ましい。
【００２６】
（２）溶射部材の製造
図２は、本実施形態に係る溶射部材の製造に用いた溶射装置の構成を模式的に示す断面説明図である。本実施形態では、図２に示す溶射装置２０を用いて、主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金である溶射粉末をＡｌ合金からなる基材の表面に溶射し、基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材を製造した。溶射装置２０は、溶射粉末１９を基材の表面に向けて噴射するためにプラズマアークを用いるプラズマ溶射装置であり、陰極を備えた第１の溶射トーチ３０と、陽極を備えた第２の溶射トーチ４０及び第３の溶射トーチ５０と、溶射粉末１９を供給するための溶射粉末供給ノズル６０とを備えている。
【００２７】
第１の溶射トーチ３０は、ノズル３１と、該ノズル３１内に配設される電極棒３２とを備え、この電極棒３２は、図示しない直流電源に接続され陰極とされている。また、ノズル３１には、アルゴンガス供給源（不図示）からアルゴンガスを供給するためのガス供給通路３３と、ガス供給通路３３よりもノズル先端側に設けられ、空気供給源（不図示）から空気を供給するための空気供給通路３４と、空気供給通路３４よりもノズル先端側に設けられ、ガス供給通路３３と空気供給通路３４と連通してアルゴンガスと空気とを混合する混合通路３５とが設けられ、アルゴンガスと空気との混合ガスがノズル先端部に設けられた開口部３６から噴出されるようになっている。
【００２８】
第２の溶射トーチ４０は、第１の溶射トーチ３０よりも溶射すべき基材側に配置され、ノズル４１と、該ノズル４１内に配設される電極棒４２とを備え、この電極棒４２は、図示しない直流電源に接続され陽極とされている。また、ノズル４１には、アルゴンガス供給源（不図示）からアルゴンガスを供給するためのガス供給通路４３を備え、アルゴンガスがノズル先端部に設けられた開口部４６から噴出されるようになっている。
【００２９】
第３の溶射トーチ５０は、第１の溶射トーチ３０よりも溶射すべき基材側に配置されるとともに第２の溶射トーチ４０に対向して配置され、ノズル５１と、該ノズル５１内に配設される電極棒５２とを備え、この電極棒５２は、図示しない直流電源に接続され陽極とされている。また、ノズル５１には、アルゴンガス供給源（不図示）からアルゴンガスを供給するためのガス供給通路５３を備え、アルゴンガスがノズル先端部に設けられた開口部５６から噴出されるようになっている。
【００３０】
溶射粉末供給ノズル６０は、第１の溶射トーチ３０の外周側を覆うように設けられ、溶射粉末１９を供給するための溶射粉末供給通路６１を備えた二重管構造で構成されている。溶射粉末供給ノズル６０は、陰極を備えた第１の溶射トーチ３０と陽極を備えた第２の溶射トート４０との間、及び、陰極を備えた第１の溶射トーチ３０と陽極を備えた第３の溶射トーチ５０との間で発生するプラズマアーク６１によるプラズマジェット流６２に、溶射粉末１９を供給することができるようになっている。
【００３１】
このようにして構成される溶射装置２０では、溶射粉末１９が、第１、第２及び第３のトーチ３０、４０、５０によって形成されたプラズマジェット流６２中に材料供給通路６１を通じて供給されることにより、基材の表面に溶射粉末を溶射することができるようになっている。また、溶射装置２０には、溶射装置２０の作動を制御する制御ユニット（不図示）が設けられ、該制御ユニットによって各溶射条件を設定することができるようになっている。
【００３２】
溶射に用いた具体的な装置及び溶射条件等を以下に示す。
・溶射装置  ：ＡＰＳ７１００（ツインアノード）（エアロプラズマ社製）
・電流      ：２５０Ａ
・電圧      ：３６０Ｖ
・出力      ：９０ｋＷ
・粉末供給量：３０ｇ／ｍｉｎ
・溶射距離  ：１００ｍｍ
【００３３】
本実施形態では、以上のような条件によって、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射粉末１９を基材の表面に溶射し、基材の表面に溶射皮膜を形成して基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材を製造した。なお、溶射条件については、これに限定されるものでなく、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射粉末を基材の表面に溶射するように適宜設定され得る。
【００３４】
このように、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射することにより、主成分材料とバインダー材料とを含有する溶射粉末１９は、飛行中に融点の低いバインダー材料が溶けて、バインダー材料を起点として溶射粉末１９が小さい溶射粒子に分離され、この小さく分離された溶射粒子が基材に打ち付けられて基材上に溶射皮膜を形成する。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る溶射部材の製造方法を用い、基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材の断面を模式的に示す図である。本実施形態では、軟質材料であるアルミニウム合金からなる基材８０に、硬質粒子である主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金でありバインダー材料がアルミろう粉末である溶射粉末１９を溶射し、軟質基材８０の表面に硬質粒子８５からなる溶射皮膜９０が形成された溶射部材７０を製造する際に、溶射粉末１９を飛呈中に分離させ細粒化させることで、図３に示すように、基材８０に付着する溶射粒子８５が小さくなっている。
【００３６】
軟質材料からなる基材８０と溶射皮膜９０の界面では、溶射粒子８５は軟質基材８０より硬いので、軟質基材８０にめり込むようにして基材８０を変形させながら基材８０の表面に球状の粒子からなる皮膜９０ａを形成するものの、飛行中に溶射粒子８５を小さくすることができるので、図５に示す溶射粒子１１５より小さい球状の粒子からなる皮膜９０ａが形成され、さらに溶射粉末を溶射すると、軟質基材８０の表面に付着した硬質粒子８５上に溶射されるので、硬質粒子８５どうしの衝突によって硬質粒子８５が扁平状に変形するものの、飛行中に溶射粒子を小さくすることができるので、溶射粒子８５のエネルギーが小さくなり、図５に示す溶射粒子１１５より小さい球状の粒子からなる皮膜９０ｂが形成され、図５に示す扁平状の溶射粒子からなる積層構造から、より球状の溶射粒子からなる積層構造の皮膜９０ｂが形成される。
【００３７】
図４は、アルミニウム合金基材上に形成された主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金である溶射粉末からなる溶射皮膜の断面を示す電子顕微鏡写真である。この図に示されるように、軟質材料であるアルミニウム合金からなる基材８０に、主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金である溶射粉末８５を溶射し、溶射粉末８５を飛呈中に分離させ細粒化させることにより、図６に示す溶射皮膜の構造に比べて、溶射粒子のサイズが小さくなり、溶射粒子がより球状の形状をしていることが分かる。また、溶射粒子がバインダー材料によって結合され、溶射皮膜を構成する溶射粒子間の結合箇所が多く形成されるともに、溶射粒子間の隙間が少なく形成されていることが分かる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る溶射部材の製造方法によれば、主成分材料と該主成分材料よりも融点が低いバインダー材料とを含有してなる溶射粉末を製造し、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射粉末を基材の表面に溶射し、溶射粉末を飛行中に細粒化させるようにしたことにより、基材に付着する粒子を小さくすることができ、溶射皮膜の基材との界面や溶射皮膜中において溶射皮膜を形成する粒子の接触面積を大きくして機械的な結合箇所を増加させ、密着力の高い溶射皮膜を形成することができる。また、基材に付着する粒子を小さくすることで、基材に付着する粒子のエネルギーが小さくなり、溶射皮膜を扁平状の粒子からなる積層構造から、より球状の粒子からなる積層構造にすることができ、溶射皮膜に生じる歪みを抑制することができる。
【００３９】
これに対し、溶射粉末の製造時に溶射粉末を細粒化させ、この溶射粉末を基材に溶射することで、基材に付着する粒子を小さくすることが可能であるが、かかる場合には、溶射装置を用いて溶射粉末を溶射する際に、溶射装置の供給通路内で溶射粉末が凝集し、供給通路内に詰まって作業効率が低減したり、供給ムラ、ひいては皮膜ムラが生じたり、あるいは溶射粉末が飛行中に蒸発したりなどして、良好な溶射皮膜を形成することができない。本願発明は、溶射粉末を飛行中に細粒化させるので、溶射装置の供給通路内で溶射粉末が凝集することを抑制するとともに、密着力の高い溶射皮膜を形成することができる。
【００４０】
アルミニウム合金とニッケルクロム合金とは結晶構造が乖離しているために、アルミニウム合金からなる基材に主成分材料がニッケルクロム合金を含有する溶射粉末を溶射する場合、基材と溶射粉末との冶金的な結合が得られず、機械的な結合（アンカーリング）が主となるので溶射被膜の密着力を確保することが困難であるが、溶射粉末に含有されるバインダー材料によって基材と溶射粉末とを冶金的に結合させることができるので、密着力の高い溶射皮膜を形成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。特に、ニッケルクロム合金を用いることで、耐摩耗性の高い溶射皮膜を形成することができる。
【００４１】
また、溶射粉末が、アトマイズ法によって製造されることにより、比較的簡単な方法により溶射粉末を製造することができ、前記効果を確実に奏することができる。
【００４２】
本実施形態では、アルミニウム合金からなる基材に主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金である溶射粉末を溶射して基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材を製造しているが、基材を、例えばマグネシウム合金などの軟質材料を用いて形成するようにしてもよい。かかる場合においても、主成分材料と該主成分材料よりも融点が低いバインダー材料とを含有してなる溶射粉末を製造し、主成分材料の融点よりも低くバインダー材料の融点よりも高い温度において溶射粉末を基材の表面に溶射し、溶射粉末を飛行中に細粒化させることで、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、不活性ガスを吹き付けて溶融状態にある溶射材料を粉砕し、溶射粉末を製造しているが、高圧の水や空気などを吹き付けて溶射粉末を製造するようにしてもよい。また、主成分材料がＣｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ合金でありバインダー材料がアルミろう粉末である溶射粉末を、クロムカーバイド粉末とニッケルクロム合金粉末とアルミロウ粉末とを混合して造粒焼結法を用いて製造するなど、主成分材料と該主成分材料よりも融点が低く該主成分材料中に分散されるバインダー材料とを含有する溶射粉末をその他の方法によって製造するようにしてもよい。また、本実施形態では、誘導加熱炉を用いているが、ガス炉などその他の溶解炉を用いるようにしてもよい。
【００４４】
以上のように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、基材の表面に溶射粉末を溶射して基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材の製造に関するものであり、例えばエンジンのシリンダボアやピストンリングなどの摺動部材の表面処理として好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る溶射粉末の製造に用いたアトマイズ装置を示す断面説明図である。
【図２】本実施形態に係る溶射部材の製造に用いた溶射装置の構成を模式的に示す断面説明図である。
【図３】本実施形態に係る溶射部材の製造方法を用い、基材の表面に溶射皮膜が形成された溶射部材の断面を模式的に示す図である。
【図４】アルミニウム合金基材上に形成された主成分材料がニッケルクロム合金である溶射粉末からなる溶射皮膜の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】従来の溶射部材の製造方法を用い、軟質基材上に硬質粒子によって溶射皮膜が形成された溶射部材の断面を模式的に示す図である。
【図６】アルミニウム合金基材上に形成されたクロムカーバイト−ニッケルクロム合金からなる溶射皮膜の断面構造を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００４７】
７０、１００  溶射部材
８０、１１０  基材
８５、１１５  溶射粉末
９０、１２０  溶射皮膜
【図１】
2009242872.tif 000003
【図２】
2009242872.tif 000004
【図３】
2009242872.tif 000005
【図５】
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【図４】
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【図６】
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