消失模型鋳造法を用いた球状黒鉛鋳鉄による超硬合金粒子層の鋳ぐるみ

摘要

発泡模型の表面部に超硬合金粉末を塗布し，消失模型鋳造法を用いて球状黒鉛鋳鉄で鋳造した。 試料表面部に形成された超硬合金層を調べた結果, 以下のことが明らかとなった。 （1）超硬合金による表面硬化層（超硬合金層）は鋳造方案に左右されず，超硬合金粉体を塗布したいずれの面においてもマクロ的には健全な形で形成可能である。 （2）超硬合金層はWC粒子間に鋳鉄溶湯が浸透し，WC粒子を鋳鉄が取り囲むようにして形成される。そのために超硬合金層の厚さは注湯前よりも厚くなる。また, 超硬合金虐丙の鋳鉄セはWやCoと反応するために，黒鉛の球状化が阻害されて片状黒鉛組織を呈する。 （3）超硬合金層と母材との境界部には，発泡模型の燃焼によって生じた炭素が析出して残留する。 （4）超硬合金層の硬さばHV600～1400程度と，鋳鉄母材のHV200程度に比べてはるかに高い値である。 すなわち本実験で行った鋳ぐるみ法は球状黒鉛鋳鉄の表面硬化法として極めて有効である。（5）超硬合金層と母材との境界部や超硬合金層内において，超硬合金層の硬さがわずかに低下する傾向がみられる。 これほ超硬合金粉末中のCo結合柏と鋳鉄溶湯が溶融拡散し, WC粒子間に鋳鉄溶湯が浸透してWC粒子間が広くなる結果, WC粒子密度が低下したことによる。