局部溶造法による長寿命化熱間金型

開発の背景、目的

　局部溶造法とは、過酷な高温環境で使用される金型や工具等の摩耗が激しい部分に高合金溶接材料を局部的に肉盛溶接し、高温における耐摩耗性を付与する方法です。
　図１の高温硬さで見られるようにNi基溶接材料やCo基溶接材料は、基材の金型材料に比べ高温側で硬さが高く、耐摩耗性に有利であることが分かります。

開発の結果、製品化情報

　下の写真は、肉盛り溶接した金型及びスパナの製造工程において、約1100℃に加熱した鋼材をエアハンマーを用い、熱間鍛造しているところです。使用される金型は、高温と衝撃という過酷な条件にさらされます。
　図２は、その熱間鍛造金型の摩耗状況を調べた結果をグラフにしたものです。基材のままの金型(黒)に比べ、Ni基溶接材料(緑)及びCo基溶接材料(赤)を肉盛溶接した金型では３～４倍の長寿命化が図れていることがよく分かります。

図１ 基材と各種溶接材料の高温硬さ

図２ 熱間鍛造金型の摩耗

肉盛溶接したスパナ用金型

スパナの熱間鍛造風景（三木ネツレン株式会社）