特許 6298573 農業機械用爪刃の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6298573

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】農業機械用爪刃の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A01B 33/10 20060101AFI20180312BHJP

【ＦＩ】

   A01B33/10 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-234780(P2017-234780)

(22)【出願日】2017年12月7日

【審査請求日】2017年12月7日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】598087818

【氏名又は名称】日本ホーク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100177921

【弁理士】

【氏名又は名称】坂岡 範穗

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 亮人

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特許第２９３２０６９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１７−２０１９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１１７４６６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｂ ３３／１０

Ｃ２３Ｃ ２４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶着母材の多面に溶着粉末材料を溶着させる農業機械用爪刃の製造方法において、
溶着母材の上を向いた面に鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第１溶着粉末材料を積層させる第１積層工程と、
前記溶着母材と前記第１溶着粉末材料とを加熱して溶着させる第１溶着工程と、
前記溶着母材を回転させる回転工程と、
前記溶着母材の前記第１溶着工程を施した面とは異なる上を向いた面に、鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第２溶着粉末材料を積層させる第２積層工程と、
前記溶着母材と前記第２溶着粉末材料とを前記第１溶着工程より低い温度で加熱して溶着させる第２溶着工程と、を含み、
前記第１溶着粉末材料は、高クロム合金であり、
前記第２溶着粉末材料は、少なくともその一部を共晶組成とすること及びクロムの含有率を前記第１溶着粉末材料より低くして前記第１溶着粉末材料より低融点とした低クロム合金であることを特徴とする農業機械用爪刃の製造方法。

【請求項2】

前記第２溶着粉末材料が、前記第１溶着粉末材料より粗く構成されていることを特徴とする請求項１に記載の農業機械用爪刃の製造方法。

【請求項3】

前記第２溶着粉末材料が、前記第１溶着粉末材料よりフラックスの含有率が高くなるよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の農業機械用爪刃の製造方法。

【請求項4】

予め前記溶着母材のうち周縁に向かって傾斜されている刃部に、その長さ方向に沿った前記溶着粉末材料を留めるための段差部を設ける段差部形成工程を施すことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の農業機械用爪刃の製造方法。

【請求項5】

前記第１溶着工程を施す面を前記溶着母材のうち平らな面とし、
前記第２溶着工程を施す面を前記溶着母材のうち前記刃部が設けられた面とすることを特徴とする請求項４に記載の農業機械用爪刃の製造方法。

【請求項6】

前記段差部形成工程のとき、前記溶着母材の先端側に前記段差部を設けない端縁部を形成し、溶融された前記溶着粉末材料の流出を前記端縁部によって防止することを特徴とする請求項４又は５に記載の農業機械用爪刃の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耕耘爪、又はハンマーナイフ等の草刈り刃等の農業機械用爪刃の多面に、その母材とは異なる性質の金属層を形成するための農業機械用爪刃の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多面に耐摩耗層を設ける溶着加工を施そうとするとき、最初に加工した溶着面が他面の溶着加工中に溶融してしまうことを防止することを目的として、特許第２９３２０６９号公報に、溶着母材上の片面にＦｅ（鉄）をベースとした溶着粉末材料を溶融し、プレスにて成形し、その溶着母材を反転させ、反転した片面に融点の異なる溶着粉末材料を溶融しプレスにて成形させることにより溶着母材の多面に溶着硬化層を設けて完成とする多面溶着加工法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２９３２０６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に開示されている技術では、反転した後に溶着させる溶着粉末材料は、反転させる前に溶着させる溶着粉末材料と比べて、融点が７５度の違いであった(特許文献１の明細書段落番号「０００６」参照。)。このため、溶着母材を反転させた後に融点の低い溶着粉末材料を溶着させるとき、最初に溶着させた溶着粉末材料が下を向いていることもあって、溶融して流出してしまうことがあり、生産性に難があるという課題があった。ここで、溶着粉末材料の組成のうち、炭素の含有率をさらに変更して融点の差を広げることは可能であるものの、炭素の含有率が大幅に異なると、金属としての性質も変化してしまい、耐摩耗性等の農業機械用爪刃としての性能に優れるという目的に叶う溶着粉末材料ではなくなってしまうおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、溶着粉末材料の組成のうち炭素の含有率を大幅に変更せずに、結果として溶着される耐摩耗層の性能を損なうことがなく、第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げ、第２溶着工程において既に溶着されている第１溶着粉末材料が溶融して流出するのを防止することができる農業機械用爪刃の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法は、
溶着母材の多面に溶着粉末材料を溶着させる農業機械用爪刃の製造方法において、
溶着母材の上を向いた面に鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第１溶着粉末材料を積層させる第１積層工程と、
前記溶着母材と前記第１溶着粉末材料とを加熱して溶着させる第１溶着工程と、
前記溶着母材を回転させる回転工程と、
前記溶着母材の前記第１溶着工程を施した面とは異なる上を向いた面に、鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第２溶着粉末材料を積層させる第２積層工程と、
前記溶着母材と前記第２溶着粉末材料とを前記第１溶着工程より低い温度で加熱して溶着させる第２溶着工程と、を含み、
前記第１溶着粉末材料は、高クロム合金であり、
前記第２溶着粉末材料は、少なくともその一部を共晶組成とすること及びクロムの含有率を前記第１溶着粉末材料より低くして前記第１溶着粉末材料より低融点とした低クロム合金であることを特徴とする。

【0007】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法によれば、第１溶着粉末材料が高クロム合金であるため、溶融温度が比較的高くなる。一方、第２溶着粉末材料は低クロム合金であるとともに、少なくともその一部を共晶組成としているため、溶融温度が比較的低くなる。このため、第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げることができる。これにより、第２溶着工程において第１溶着粉末材料の溶融を防止することができ、第１溶着粉末材料が脱落することがない。なお、少なくともその一部を共晶組成とするとは、第２溶着粉末材料に含有されている炭素、クロム、及び鉄が共晶組成そのものの比率となる配合のみならず、共晶となる付近で合金の一部のみが共晶組成となる配合が含まれることを意図する。

【0008】

また、第１溶着粉末材料が高クロム合金であり、第２溶着粉末材料が低クロム合金であることから、これらの溶着粉末材料の組成の差が、主にクロムの含有率の差である。このため、炭素の組成を大幅に変更する必要がなく、第１溶着粉末材料及び第２溶着粉末材料ともに、溶着後において耐摩耗層としての優れた性質を得ることができる。

【0009】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例は、
前記第２溶着粉末材料が、前記第１溶着粉末材料より粗く構成されていることを特徴とする。

【0010】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例によれば、第１溶着粉末材料に対して第２溶着粉末材料の粒を粗くしている。これにより、第２溶着粉末材料が溶融し易くなり、第１溶着工程での温度に対して第２溶着工程をより低い温度で行なうことが可能となる。なお、第２溶着粉末材料を粗くすることによる溶融温度の変化のメカニズムであるが、第２溶着粉末材料の粒子同士の隙間が広くなるため、溶融し始めの液相となった部分が当該隙間に浸透しやすくなり、その浸透によって熱伝導が速やかになされるためと考えられる。

【0011】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例は、
前記第２溶着粉末材料が、前記第１溶着粉末材料よりフラックスの含有率が高くなるよう構成されていることを特徴とする。

【0012】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例によれば、第１溶着粉末材料よりも第２溶着粉末材料に含まれるフラックスの含有率を高くしているため、溶融した第２溶着粉末材料の流動性を促進させることができる。これにより、溶融し始めた第２溶着粉末材料同士の熱の伝達が速やかになされ、さらに溶融温度を下げることができると考えられる。また、溶融温度が低い第２溶着粉末材料と溶着母材との密着性を高め、両者の接合を良好なものとすることができる。

【0013】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例は、
予め前記溶着母材のうち周縁に向かって傾斜されている刃部にその長さ方向に沿った、前記溶着粉末材料を留めるための段差部を設ける段差部形成工程を施すことを特徴とする。

【0014】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例によれば、段差部形成工程によって、刃部に溶着粉末材料を留めるための段差部を設けるため、傾斜した刃部にも溶着粉末材料を溶着させることができる。

【0015】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例は、
前記第１溶着工程を施す面を前記溶着母材のうち平らな面とし、
前記第２溶着工程を施す面を前記溶着母材のうち前記刃部が設けられた面とすることを特徴とする。

【0016】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例によれば、刃部が設けられた面を第２溶着工程として後から溶着させるため、傾斜して溶着が不安定となりやすい刃部の耐摩耗層が後から再溶融するようなことがなく、刃部の溶着を安定させることができる。

【0017】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例は、
前記段差部形成工程のとき、前記溶着母材の先端側に前記段差部を設けない端縁部を形成し、溶融された前記溶着粉末材料の流出を前記端縁部によって防止することを特徴とする。

【0018】

本発明の農業機械用爪刃の製造方法の好ましい例によれば、溶融された溶着粉末材料の流出を端縁部によって防止するため、刃部の溶着を安定させることができる。

【発明の効果】

【0019】

以上、説明したように、本発明に係る農業機械用爪刃の製造方法によれば、溶着粉末材料の組成のうち炭素の含有率を大幅に変更せずに、結果として溶着される耐摩耗層の性能を損なうことがなく第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げ、第２溶着工程において既に溶着されている第１溶着粉末材料が溶融して流出するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る農業機械用爪刃の製造方法のフロー図である。

【図2】溶着母材に第１溶着粉末材料及び第２溶着粉末材料を溶着させる過程を説明する図である。

【図3】第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との融点を比較するための表である。

【図4】フラックスの含有率の差による融点の変化を説明する表である。

【図5】第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料の粒度分布を説明する表である。

【図6】段差部形成工程によって設けられた段差部を説明する図である（第２実施形態）。

【図7】第２実施形態における、溶着母材に第１溶着粉末材料及び第２溶着粉末材料を溶着させる過程を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［第１実施形態］
以下、本発明に係る農業機械用爪刃１の製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。また、本発明に係る農業機械用爪刃１としては、耕運機に装着される耕耘爪、草刈り機に装着されるハンマーナイフ等の草刈り刃等があるが、ここでは耕耘爪の製造方法を例にして説明する。

【0022】

図１に示すように、本実施形態の農業機械用爪刃１の製造方法による耕耘爪の製造方法は、第１積層工程Ｓ１０００と、第１溶着工程Ｓ１０１０と、回転工程Ｓ１０２０と、第２積層工程Ｓ１０３０と、第２溶着工程Ｓ１０４０と、成形工程Ｓ１０５０とを含む。

【0023】

本実施形態の農業機械用爪刃１の製造方法では、溶着母材１０の複数の面に溶着粉末材料を溶着させて、溶着母材１０の表面に耐摩耗層を形成している。先ず、耕耘爪に用いられる溶着母材１０について説明する。この溶着母材１０としては、耕耘爪に求められる耐衝撃性、耐摩耗性、強度等を備える材料が好ましく、例えば、ＳＵＰ６等のばね鋼鋼材が用いられる。このばね鋼鋼材の一方の面１３を平らな面として、他方の面１４に側面視でその周縁に向かって傾斜された刃部２０を設けて、耕耘爪の材料としている（図２参照）。

【0024】

第１積層工程Ｓ１０００は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、溶着母材１０の上を向いた平らな一方の面１３のうち、耐摩耗層を形成したい部分に、第１溶着粉末材料１１を所定量敷き詰めて積層させるものである。この第１溶着粉末材料１１は、鉄をベースとしながら少なくとも炭素、ボロン、及びクロムを含有し、溶着母材１０よりも融点が低い高クロム合金が用いられる。また、第１溶着粉末材料１１にはフラックスが含まれる。このフラックスとしては、溶接に用いられるものと同様のフラックスが採用され、作用として酸化膜除去、濡れ性改善等が期待できる。なお、本実施形態では、第１溶着粉末材料にボロンを含有させているが、これは、焼入れ性の向上のためである。

【0025】

次に、図２（Ｂ）に示すように、第１溶着工程Ｓ１０１０として、上記の第１積層工程Ｓ１０００で積層させた溶着母材１０と第１溶着粉末材料１１とを加熱して溶着させる。このときの加熱であるが、本実施形態に係る耕耘爪では、第１溶着粉末材料１１に用いられる高クロム合金の組成にもよるが、１２００〜１３００℃程度まで加熱して第１溶着粉末材料１１を溶融させ、溶着母材１０と第１溶着粉末材料１１とを溶着させる。また、加熱の方法は、公知の様々な方法や装置を用いることができるが、本実施形態では高周波加熱を採用している。

【0026】

次に、図２（Ｃ）に示すように回転工程Ｓ１０２０として、第１溶着工程Ｓ１０１０を経た溶着母材１０を回転させる。ここでは、溶着母材１０の刃部２０が設けられた他方の面１４を上に向けるため、１８０度反転される。もっとも、この反転させる角度は１８０度に限られず、溶着母材１０の形状及び溶着を施したい面の位置によって適宜変更される。

【0027】

次に、図２（Ｄ）に示すように、第２積層工程Ｓ１０３０として、溶着母材１０のうち、第１溶着工程Ｓ１０１０を施した面とは異なる上を向いた面である他方の面１４うち、耐摩耗層を形成したい部分に、第２溶着粉末材料１２を所定量敷き詰めて積層させる。この第２溶着粉末材料１２は、鉄をベースとしながら少なくとも炭素、ボロン、及びクロムを含有する低クロム合金が用いられる。なお、第２溶着粉末材料１２の溶融温度が第１溶着粉末材料１１よりも低くなるよう、融点が比較的高いクロムの含有率を第１溶着粉末材料１１より低くした低クロム合金を用いる。また、第２溶着粉末材料１２は、さらに溶融温度を低くするため、その組成のうち炭素、ボロン、クロム、及び鉄で共晶組成又は共晶組成となる付近の配合としている。また、第２溶着粉末材料１２にもフラックスが含まれる。なお、第２溶着粉末材料にボロンを含有させる理由は、第１溶着粉末材料同様に焼き入れ性向上のためであるが、ここでは第２溶着粉末材料の溶融温度を下げるために、ボロンを含めた組成で共晶又は共晶組成となる付近の配合としている。

【0028】

次に、第２溶着工程Ｓ１０４０として、上記の第２積層工程Ｓ１０３０で積層させた溶着母材１０と第２溶着粉末材料１２とを加熱して溶着させる。このときの加熱であるが、本実施形態の農業機械用爪刃１の製造方法では、低クロム合金の組成にもよるが、１０５０〜１２００℃程度まで加熱して第２溶着粉末材料１２を溶融させ、溶着母材１０と第２溶着粉末材料１２とを溶着させる。このとき、第１溶着工程Ｓ１０１０より約１００℃以上低い温度で溶着母材１０と第２溶着粉末材料１２が加熱される。このため、既に溶着されている第１溶着粉末材料１１は溶融することなく、第１溶着粉末材料１１によって形成された耐摩耗層が下向きとされていながら溶着母材１０から剥離又は流出することがない。なお、ここでも加熱方法としては高周波加熱を採用している。

【0029】

次に、成形工程Ｓ１０５０として、第２溶着工程Ｓ１０４０を経て、第１溶着粉末材料１１及び第２溶着粉末材料１２によって、多面に耐摩耗層が形成された溶着母材１０を、プレス加工等によって、農業機械用爪刃１の形状に成形するのである。なお、耕耘爪と草刈り刃とでは、溶着母材１０の形状と成形工程Ｓ１０５０での形状が異なるのみで、その他の製造方法は略同じであることから、草刈り刃の製造方法については省略する。

【0030】

ここで、第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２との溶融温度の差について説明する。第１溶着粉末材料１１には高クロム合金が用いられ、第２溶着粉末材料１２には低クロム合金が用いられることは既に述べたとおりである。この高クロム合金のクロムの含有率は、重量比で２５〜３５％が好ましく、２５〜３１％がより好ましい。これは、クロムの含有率が２５％未満であると、第１溶着粉末材料１１として求められる高融点を確保することがし難くなるからである。一方、クロムの含有率が３１％を超えると、硬度が高くなり過ぎて脆くなるからであり、特に３５％を超えるとビッカス硬度（ＨＶ）で１０００を超え、その傾向がより顕著になるからである。このようなクロムの含有率が３５％を超えた場合、耕耘爪としては硬くなり、割れやカケが発生してしまうため不向きである。さらに、クロム材料は高額なため、不必要にクロムの含有率を高めることは経済的に不利になりやすいということもある。

【0031】

また、第２溶着粉末材料１２に用いられる低クロム合金のクロムの含有率は、重量比で２〜１２％が好ましく、４〜８％がより好ましい。これは、クロムの含有率が４％未満であると硬度が低くなり、農業機械用爪刃１の耐摩耗層としての性能を発揮し難くなるからであり、２％未満であるとその傾向がより顕著になるからである。一方、クロムの含有率が８％を超えると、第２溶着粉末材料１２として求められる低融点が確保し難くなるからであり、１２％を超えるとその傾向がより顕著になるからである。

【0032】

これらの高クロム合金及び低クロム合金の組成としては、例えば、図３に示す表のものが採用される。この表から明らかなように、第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２とでは、炭素及びボロンの含有率は大きく変更されておらず、クロムの含有率のみが大きく変更されている。また、既に述べたように、第２溶着粉末材料１２は、炭素、ボロン、クロム及び鉄で共晶組成又は共晶組成となる付近の配合の低クロム合金としている。これらにより、形成された耐摩耗層の性能を損ねることなく、第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２とで溶融温度の差を広げることができる。なお、図３における第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２は、フラックスを含まず、かつ粒径は同じに構成されている。

【0033】

また、図４に示すように、第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２とは、含有させるフラックスの量を変えることによっても溶融温度に差を付けている。図４（Ａ）（Ｂ）からも明らかなように、フラックスの含有率が増加するに従い、溶融温度が下がる傾向がある。このフラックスによって溶融温度が下がる原因は、溶着粉末材料の流動性が促進されることで、溶融し始めた一部の溶着粉末材料が隣接する溶着粉末材料に付着して、熱の伝達が速やかになされることにあると推考される。なお、図４における第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２は、図３に示す表の組み合わせ２の組成のものを使用し、粒径が同じに構成されている。

【0034】

ここで、第１溶着粉末材料１１は、このフラックスを重量比で７〜１２％、好ましくは８〜１０％含んでいる。これは、フラックスが多すぎると、溶融した第１溶着粉末材料１１の流動性が促進されることで、溶融温度が下がり過ぎるからである。一方、フラックスの含有率が少なすぎると、第１溶着粉末材料１１の組成によっては溶融温度が高くなり、溶着母材１０自身が熱によって変形等してしまうおそれがあること、及びフラックス本来の作用が発揮できなくなり、第１溶着粉末材料１１と溶着母材１０との接合が良好になされなくなるおそれがあるからである。

【0035】

また、第２溶着粉末材料１２に含まれるフラックスは、第１溶着粉末材料１１に含まれるフラックスと同様なものが採用されるが、その含有率が第１溶着粉末材料１１より多くされていることが好ましい。具体的には、フラックスを重量比で８〜１８％含むことが好ましく、１１〜１５％含むことがより好ましい。これは、フラックスが多すぎると、第２溶着粉末材料１２の流動性が促進され、溶着母材１０の上から垂れて流出してしまうおそれがあるからである。一方、フラックスの含有率が少なすぎると、第２溶着粉末材料１２の溶融温度が高くなり、第１溶着粉末材料１１との溶融温度の差が小さくなってしまうからである。

【0036】

また、図５に示すように、第１溶着粉末材料１１と第２溶着粉末材料１２とは、その金属粉の粗さ（粒径）を変えている。これは、第１溶着粉末材料１１より第２溶着粉末材料１２の粒子を粗く構成することで、第２溶着粉末材料１２の溶融温度を下げるためである。この、粒度分布の例として、フラックスを含まない状態で、図５に示すものが挙げられる。ここから、第１溶着粉末材料１１は、３０メッシュ、すなわち目開きが５００マイクロメートルのふるいを略全量が通過する粒径であることがわかる。そして、６０メッシュのふるいに残るものが重量比で１１．９％、１００メッシュのふるいに残るものが２２．３％と続き、３３０メッシュのふるいを通過する４５マイクロメートル以下の粒子が９．８％含まれていることもわかる。

【0037】

一方、第２溶着粉末材料１２は、３０メッシュのふるいを略全量通過して、全体として粒子の大きさが５００マイクロメートル以下であることは同じであるが、３３０メッシュを通過する４５マイクロメートル以下の粒子を略除去して、第１溶着粉末材料１１と比較して粗く構成している。なお、第２溶着粉末材料１２の粒径を粗くすることによって溶融温度が下がることについて、温度の測定はしていないが、同じ加熱条件で４５マイクロメートル以下の粒子を含むものと、含まないものとを比較した結果、明らかに後者の方が溶けがよかったとの経験に基づいたものである。

【0038】

この第１溶着粉末材料１１よりも第２溶着粉末材料１２を粗く構成することによって、第２溶着粉末材料１２の溶融温度が下がる原因は、第２溶着粉末材料１２の粒径を粗くすることによって、第２溶着粉末材料１２同士の隙間が大きくなる。すると、加熱して溶融し始めた第２溶着粉末材料１２が、第２溶着粉末材料１２同士の隙間に浸透し易くなり、溶融した液相のものが他の固相の溶着粉末材料に接触することで熱が伝達されさらに溶融し易くなることにあると推考される。なお、第１溶着粉末材料１１及び第２溶着粉末材料１２は、アトマイズ法によって製造される。

【0039】

このように、第１溶着粉末材料１１と比較して、第２溶着粉末材料１２は、低クロム合金かつ共晶組成又は共晶組成となる付近の配合であること、フラックスの含有率を高くしていること、及び粒子を粗く構成していることによって、溶融温度の差をさらに広げることができ、第２溶着工程Ｓ１０４０において、既に溶着した第１溶着粉末材料１１の脱落を防止することができるのである。

【0040】

［第２実施形態］
次に、図６及び図７（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、刃部１２０に段差部１２１を形成する農業機械用爪刃１００の製造方法の実施形態を説明する。図６は第１積層工程Ｓ１０００前の耕耘爪（農業機械用爪刃１００）の平面図、図７（Ａ）は図６の矢印Ａの方向から見た耕耘爪の側面図の一部、図７（Ｂ）は第１溶着工程Ｓ１０１０の後に図６のＢ−Ｂ線で見た端面図、図７（Ｃ）は回転工程Ｓ１０２０の後に図６のＢ−Ｂ線で見た端面図、図７（Ｄ）は第２溶着工程Ｓ１０４０後に図３のＢ−Ｂ線で見た端面図である。ここでも、農業機械用爪刃１００の例として耕耘爪の製造方法を説明する。また、第１溶着工程Ｓ１０１０から成形工程Ｓ１０５０までは、上述の第１実施形態で既に説明しているため、ここでは詳細な説明を省略する。

【0041】

本実施形態に係る農業機械用爪刃１００の製造方法では、図６及び図７（Ａ）に示すように、第１積層工程Ｓ１０００（図１参照）の前に、段差部形成工程として、溶着粉末材料を留めるための段差部１２１を、溶着母材１１０のうち周縁に向かって傾斜されている刃部１２０にその長さ方向に沿って設ける。また、この段差部形成工程では、溶着母材１１０のうち先端側に段差部１２１を設けない端縁部１２２を形成し、溶融された溶着粉末材料の流出をこの端縁部１２２によって防止している。これらにより、傾斜された刃部１２０において、溶着粉末材料を積層させる第１積層工程Ｓ１０００又は第２積層工程Ｓ１０３０、及び溶着粉末材料を加熱して溶着させる第１溶着工程Ｓ１０１０又は第２溶着工程Ｓ１０４０における溶着粉末材料の流出を防止でき、刃部１２０にも耐摩耗層を形成することができる。

【0042】

次に、具体的な製造方法を説明する。上述のように、先ず、段差部形成工程で、予め溶着母材１１０の刃部１２０に端縁部１２２を残して段差部１２１を設ける。この段差部形成工程では、プレス加工、切削加工等が用いられる。次に、図７（Ｂ）に示すように、溶着母材Ｓ１１０の平らな面である一方の面１１３を上にして、第１積層工程Ｓ１０００、及び第１溶着工程Ｓ１０１０を施す。次に、図７（Ｃ）に示すように、回転工程Ｓ１０２０で溶着母材１１０を反転させて、刃部１２０が設けられている他方の面１１４が上を向くようにする。

【0043】

そして、図７（Ｄ）に示すように、第２積層工程Ｓ１０３０では、溶着母材１１０の刃部１２０にも第２溶着粉末材料１２を積層させる。このとき、段差部１２１によって、第２溶着粉末材料１２は落下することなく刃部１２０に留まる。次に、第２溶着工程Ｓ１０４０を施すが、このときも溶融された第２溶着粉末材料１２が段差部１２１と端縁部１２２によって流出することがなく、刃部１２０にも耐摩耗層が形成される。次に、成形工程Ｓ１０５０として、プレス加工等によって所定の形状に溶着母材１１０を成型すれば良い。

【0044】

なお、ここでは、溶着母材１１０の平らな面に第１溶着工程Ｓ１０１０を施し、刃部１２０が設けられた面に第２溶着工程Ｓ１０４０を施しているが、第１溶着工程Ｓ１０１０を溶着母材１１０のうち刃部１２０が設けられた面として、第２溶着工程Ｓ１０４０を平らな面としてもよい。

【0045】

以上、説明したように、これらの実施形態の農業機械用爪刃の製造方法によれば、第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料の組成において、それぞれ高クロム合金と低クロム合金を用いている。また、第２溶着粉末材料では共晶組成又は共晶組成となる付近の配合となるよう炭素、ボロン、及びクロムを配合しているため、炭素及びボロンの含有率を大幅に変更せずに、第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げることができる。これらによって、形成される耐摩耗層の性能を犠牲にすることなく、第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げることができ、第２溶着工程で既に溶着させた第１溶着粉末材料が再溶融して流出又は脱落するのを防止することができる。

【0046】

また、第２溶着粉末材料に含まれるフラックスの含有率を第１溶着粉末材料と比較して高くしていること、及び第２溶着粉末材料の金属粉を第１溶着粉末材料と比較して粗くしているため、さらに第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げることができ、より効果的に第２溶着工程での第１溶着粉末材料の脱落を防止することができる。

【0047】

また、溶着母材の刃部に段差部及び端縁部を設ける態様では、従来は傾斜しているため耐摩耗層の形成が困難であった刃部にも耐摩耗層を設けることができ、農業機械用爪刃の耐摩耗性能をより向上させることができる。

【0048】

なお、以上説明した農業機械用爪刃の製造方法は、本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その構成を適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0049】

１，１００・・農業機械用爪刃、
１０，１１０・・溶着母材、１１・・第１溶着粉末材料、１２・・第２溶着粉末材料、１３，１１３・・一方の面、１４，１１４・・他方の面、
２０，１２０・・刃部、１２１・・段差部、１２２・・端縁部、

【要約】

【課題】溶着母材の多面に溶着粉末材料を溶着させる農業機械用爪刃の製造方法において、溶着粉末材料の組成のうち炭素とボロンの含有率を大幅に変更せずに第１溶着粉末材料と第２溶着粉末材料との溶融温度の差を広げる。
【解決手段】溶着母材の上を向いた面に鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第１溶着粉末材料を積層させる第１積層工程と、第１溶着工程と、回転工程と、前記溶着母材の前記第１溶着工程を施した面とは異なる上を向いた面に、鉄をベースとしながら少なくとも炭素及びクロムを含有する第２溶着粉末材料を積層させる第２積層工程と、第２溶着工程と、を含み、前記第１溶着粉末材料は、前記第２溶着粉末材料よりクロムを多く含有する高クロム合金であり、前記第２溶着粉末材料は、少なくともその一部を共晶組成とする低クロム合金とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】