表面硬化とは

表面硬化とは、摩耗しやすい、または摩耗しやすい新しいコンポーネントの表面に、硬くて耐摩耗性のある材料の厚いコーティングを堆積させることです。溶接、溶射、または同様のプロセスによる。溶射、スプレーヒューズ、および溶接プロセスは、一般に、表面硬化層を適用するために使用されます。 一般的に適用される材料には、コバルトベースの合金（ タングステンカーバイド）、ニッケル基合金、炭化クロム合金、 等。表面硬化の後には、部品を再仕上げしたり、部品に色や説明情報を追加したりするために、ホットスタンプが続く場合があります。フォイルまたはフィルムは、金属の外観またはその他の保護に使用できます

溶射は、コンポーネントの最小限の熱歪みと優れたプロセス制御を必要とするアプリケーションに適しています。溶射によって堆積される典型的な表面硬化材料には、WC-Coやアルミナベースのセラミックなどのサーメットが含まれます。これらのコーティングは約0.3mmの厚さに適用されます。

自己フラックスオーバーレイコーティングとも呼ばれるスプレーヒューズコーティングは、最初に火炎スプレープロセスを使用してコンポーネントの表面に適用され、次にオキシアセチレントーチまたはRF誘導コイルを使用して融合されます。溶融コーティングは、基板表面を濡らして、基板に冶金学的に結合され、多孔性のないコーティングを生成する。スプレーヒューズプロセスで使用される合金の種類はさまざまですが、最も重要なものはNi-Cr-B-Si-C合金システムに基づいています。組成にもよりますが、980〜1200℃の範囲で溶けます。 

溶接ハードフェーシングは、高い接着強度を備えた耐摩耗性材料の非常に厚い（1〜10mm）高密度層を堆積するために使用されます。金属不活性ガス（MIG）、タングステン不活性など、さまざまな溶接技術を使用できます。ガス（TIG）、プラズマ転送アーク（PTA）、サブマージアーク（SAW）、および手動金属アーク（MMA）。非常に幅広いコーティング材料を塗布できます。それらにはコバルトベースの合金が含まれます（タングステンカーバイドなど）、マルテンサイトおよび高速度鋼、ニッケル合金およびWC-Co超硬合金。上記の溶接プロセスのいずれかによって堆積した後、多くの場合、コンポーネントの表面を仕上げる必要があります。

表面硬化は、さまざまな溶接方法で溶着できます。

・・被覆アーク溶接

・・ガスシールド溶接とオープンアーク溶接の両方を含むガスメタルアーク溶接

・・酸素燃焼 溶接

・・水没アーク溶接

・・エレクトロスラグ溶接

・・プラズマトランスファーアーク溶接、粉末プラズマ溶接とも呼ばれます

・・溶射

・・コールドポリマーコンパウンド

・・レーザークラッディング

・・ハードポイント