JP2001131730A - 溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材 - Google Patents
溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材Info
- Publication number
- JP2001131730A JP2001131730A JP34372999A JP34372999A JP2001131730A JP 2001131730 A JP2001131730 A JP 2001131730A JP 34372999 A JP34372999 A JP 34372999A JP 34372999 A JP34372999 A JP 34372999A JP 2001131730 A JP2001131730 A JP 2001131730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal spray
- spray coating
- coating
- sprayed
- thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶射皮膜の強化方法と強化された溶射皮
膜を有する部材の提供 【解決手段】 溶射皮膜中に残存する気孔部分を封孔処
理するにあたり、溶射皮膜形成後の部材を大気圧未満の
低圧環境下に置き、この低圧環境下で溶射皮膜中の気孔
部分に封孔剤を含浸させ、封孔剤の凝固乾燥前に常圧な
いし加圧環境下に移して封孔剤の含浸深さを増大させて
溶射皮膜を緻密化し、その後乾燥または熱処理を行って
溶射皮膜を強化する。 【効果】 溶融金属、酸、アルカリあるいは腐食性
ガスに対しで優れた耐食性を示し、これらの環境に使用
する基材の使用寿命が著しく向上される。
膜を有する部材の提供 【解決手段】 溶射皮膜中に残存する気孔部分を封孔処
理するにあたり、溶射皮膜形成後の部材を大気圧未満の
低圧環境下に置き、この低圧環境下で溶射皮膜中の気孔
部分に封孔剤を含浸させ、封孔剤の凝固乾燥前に常圧な
いし加圧環境下に移して封孔剤の含浸深さを増大させて
溶射皮膜を緻密化し、その後乾燥または熱処理を行って
溶射皮膜を強化する。 【効果】 溶融金属、酸、アルカリあるいは腐食性
ガスに対しで優れた耐食性を示し、これらの環境に使用
する基材の使用寿命が著しく向上される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融亜鉛めっき浴
に使用するロール、酸、アルカリ液に接触するプロセス
中のロール、高温腐食性ガスの雰囲気の熱処理炉中で使
用されるロール等の耐食、耐熱機械部品やピストンロッ
ド等各種器具類に適用されるセラミックス、サーメット
等の溶射皮膜をさらに緻密かつ強固にする溶射皮膜の強
化方法と、強化された溶射皮膜を基材表面に有する部材
に関する。
に使用するロール、酸、アルカリ液に接触するプロセス
中のロール、高温腐食性ガスの雰囲気の熱処理炉中で使
用されるロール等の耐食、耐熱機械部品やピストンロッ
ド等各種器具類に適用されるセラミックス、サーメット
等の溶射皮膜をさらに緻密かつ強固にする溶射皮膜の強
化方法と、強化された溶射皮膜を基材表面に有する部材
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の部材、器具類に適用され
ているセラミックス、サーメット等の溶射皮膜の改質強
化法としては封孔処理がおこなわれている。さらに改良
した特開平６−１０１１２号公報には、基材表面にセラ
ミックス、サーメット等の溶射を行う際、故意に多気孔
の皮膜を形成し、気孔部分にコーティング剤を含浸しや
すくした上で封孔処理することにより溶射皮膜を緻密化
し強化する発明が記載されている。この方法により溶射
皮膜はかなり強化され、従来より寿命が延びて効果があ
るとされているが封孔される深さは表面より最大２０〜
３０μｍであった。
ているセラミックス、サーメット等の溶射皮膜の改質強
化法としては封孔処理がおこなわれている。さらに改良
した特開平６−１０１１２号公報には、基材表面にセラ
ミックス、サーメット等の溶射を行う際、故意に多気孔
の皮膜を形成し、気孔部分にコーティング剤を含浸しや
すくした上で封孔処理することにより溶射皮膜を緻密化
し強化する発明が記載されている。この方法により溶射
皮膜はかなり強化され、従来より寿命が延びて効果があ
るとされているが封孔される深さは表面より最大２０〜
３０μｍであった。
【０００３】前記発明を改善したものとして、特開平８
−１５８０３４号公報がある。すなわち、溶射皮膜を形
成するにあたり最終厚さの溶射皮膜になる前の段階にお
いて封孔処理を行うものである。そしてさらに溶射皮膜
をかさね、再度封孔処理を行うことによって封孔処理さ
れる皮膜厚さを拡大する方法である。
−１５８０３４号公報がある。すなわち、溶射皮膜を形
成するにあたり最終厚さの溶射皮膜になる前の段階にお
いて封孔処理を行うものである。そしてさらに溶射皮膜
をかさね、再度封孔処理を行うことによって封孔処理さ
れる皮膜厚さを拡大する方法である。
【０００４】また特開平９−２３５６６２号公報の発明
は、溶射皮膜の形成に際して、基材に溶射を行いながら
封孔剤を吹き付けまたは塗布し、皮膜形成と封孔処理を
並行して行うことで、緻密な皮膜が得られるというもの
である。
は、溶射皮膜の形成に際して、基材に溶射を行いながら
封孔剤を吹き付けまたは塗布し、皮膜形成と封孔処理を
並行して行うことで、緻密な皮膜が得られるというもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、従来
の単なる封孔処理に比べ改良されたものといえるが、溶
射皮膜と封孔剤との適合性が悪いと、溶射皮膜の強度、
密着性はむしろ低下することがあり、封孔剤の選定が限
られ、その適用範囲も限定されていた。すなわち、緻密
でかつ高強度の溶射皮膜を得るためには、封孔処理の
際、封孔剤をいかに皮膜内部まで浸透させるかが重要で
ある。また溶射皮膜の密着性を低下させないためには、
溶射粒子の結合力を阻害するような水分、ＣＯ２ガス等
の発生を溶射フレーム中で行わせないことも重要である
が、溶射・封孔の並行法ではこの状態を避けられない。
本発明は前記従来技術における問題点を解消し、封孔処
理による溶射皮膜の強度、密着性を低下させず、封孔処
理を十分な深さまで行なった溶射皮膜を形成する方法を
提供することを目的としている。
の単なる封孔処理に比べ改良されたものといえるが、溶
射皮膜と封孔剤との適合性が悪いと、溶射皮膜の強度、
密着性はむしろ低下することがあり、封孔剤の選定が限
られ、その適用範囲も限定されていた。すなわち、緻密
でかつ高強度の溶射皮膜を得るためには、封孔処理の
際、封孔剤をいかに皮膜内部まで浸透させるかが重要で
ある。また溶射皮膜の密着性を低下させないためには、
溶射粒子の結合力を阻害するような水分、ＣＯ２ガス等
の発生を溶射フレーム中で行わせないことも重要である
が、溶射・封孔の並行法ではこの状態を避けられない。
本発明は前記従来技術における問題点を解消し、封孔処
理による溶射皮膜の強度、密着性を低下させず、封孔処
理を十分な深さまで行なった溶射皮膜を形成する方法を
提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、封孔剤の塗布
・含浸処理を低圧環境下で行い、その後に加圧処理を適
用することが有効であることを知見し、本発明を完成す
るに至った。前記の知見に基づいてなされた本発明は、
溶射皮膜中に残存する気孔部分を封孔処理するにあた
り、溶射皮膜形成後の部材を大気圧未満の低圧環境下に
置き（のぞましくは１分間以上放置）、この低圧環境下
で溶射皮膜中の気孔部分に封孔剤を含浸させ、封孔剤の
凝固乾燥前に常圧乃至加圧環境下に移して封孔剤の含浸
深さを増大させて溶射皮膜を緻密化し、その後乾燥また
は熱処理を行って溶射皮膜を強化することを特徴とする
溶射皮膜の強化方法を要旨としている。
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、封孔剤の塗布
・含浸処理を低圧環境下で行い、その後に加圧処理を適
用することが有効であることを知見し、本発明を完成す
るに至った。前記の知見に基づいてなされた本発明は、
溶射皮膜中に残存する気孔部分を封孔処理するにあた
り、溶射皮膜形成後の部材を大気圧未満の低圧環境下に
置き（のぞましくは１分間以上放置）、この低圧環境下
で溶射皮膜中の気孔部分に封孔剤を含浸させ、封孔剤の
凝固乾燥前に常圧乃至加圧環境下に移して封孔剤の含浸
深さを増大させて溶射皮膜を緻密化し、その後乾燥また
は熱処理を行って溶射皮膜を強化することを特徴とする
溶射皮膜の強化方法を要旨としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の構成と作用を説明する。
本発明においては、まず基材表面に適切な材料で溶射を
行なって溶射皮膜を形成する。溶射はガス溶射でもプラ
ズマ溶射でも、溶射材料に適合した方法であればよい。
しかし、溶射皮膜中には気孔が残存するので封孔処理を
施すが、溶射された部材を大気圧未満の低圧環境中（望
ましくは１．０×１０３パスカル以下）に置き（のぞま
しくは１分間以上放置）、その後その低圧環境中で封孔
剤を塗布、スプレー等により溶射皮膜に含浸させる。そ
して、封孔剤が凝固、乾燥する前に常圧に戻すことによ
り、溶射皮膜内への含浸深さを増大させる。
本発明においては、まず基材表面に適切な材料で溶射を
行なって溶射皮膜を形成する。溶射はガス溶射でもプラ
ズマ溶射でも、溶射材料に適合した方法であればよい。
しかし、溶射皮膜中には気孔が残存するので封孔処理を
施すが、溶射された部材を大気圧未満の低圧環境中（望
ましくは１．０×１０３パスカル以下）に置き（のぞま
しくは１分間以上放置）、その後その低圧環境中で封孔
剤を塗布、スプレー等により溶射皮膜に含浸させる。そ
して、封孔剤が凝固、乾燥する前に常圧に戻すことによ
り、溶射皮膜内への含浸深さを増大させる。
【０００８】また、できれば加圧することにより封孔剤
の溶射皮膜内含浸深さを増すことができる。これを乾燥
・凝固させるか、熱処理することにより封孔処理を行う
ものである。この方法によると溶射皮膜の強度は改善さ
れ、無気孔化が十分に行われるのである。その結果溶融
金属や酸、腐食性ガス等に対する耐食性を大きく改善す
ることができる。
の溶射皮膜内含浸深さを増すことができる。これを乾燥
・凝固させるか、熱処理することにより封孔処理を行う
ものである。この方法によると溶射皮膜の強度は改善さ
れ、無気孔化が十分に行われるのである。その結果溶融
金属や酸、腐食性ガス等に対する耐食性を大きく改善す
ることができる。
【０００９】低圧環境は、大気圧（１気圧：１．０１３
２５×１０５パスカル）未満としているが、高真空度の
高いほうが効果的である。しかし、設備上の問題、塗布
液の蒸発の問題を考慮して環境圧は適当に選択する。大
気圧未満の低圧環境下（望ましくは１．０×１０３パス
カル以下が効果的である。）に１分間以上放置すること
が好ましいのは溶射皮膜中のガスを十分除去するためで
ある。
２５×１０５パスカル）未満としているが、高真空度の
高いほうが効果的である。しかし、設備上の問題、塗布
液の蒸発の問題を考慮して環境圧は適当に選択する。大
気圧未満の低圧環境下（望ましくは１．０×１０３パス
カル以下が効果的である。）に１分間以上放置すること
が好ましいのは溶射皮膜中のガスを十分除去するためで
ある。
【００１０】すなわち、本発明の趣旨は、溶射皮膜内気
孔中のガスを抜いた状態で封孔剤を含浸させ、必要によ
り外圧を加えて内部まで浸透させる点にあり、その深さ
は溶射皮膜全厚におよぼすことが可能である。
孔中のガスを抜いた状態で封孔剤を含浸させ、必要によ
り外圧を加えて内部まで浸透させる点にあり、その深さ
は溶射皮膜全厚におよぼすことが可能である。
【００１１】本発明は、金属溶射の場合よりも、サーメ
ットまたはセラミックス溶射に効果的である。金属溶射
皮膜は気孔が少ないが、サーメットまたはセラミックス
溶射はどうしても気孔率が高くなるので、本発明方法の
適用が有用である。
ットまたはセラミックス溶射に効果的である。金属溶射
皮膜は気孔が少ないが、サーメットまたはセラミックス
溶射はどうしても気孔率が高くなるので、本発明方法の
適用が有用である。
【００１２】封孔成分は、溶射皮膜内気孔中に含浸し
て、乾燥あるいは熱処理により生成するＳｉまたはその
他の金属酸化物粒子が封孔粒子となる。封孔剤は、多く
は液状であり、酸化物セラミックスを生成するものが容
易に入手可能である。すなわち、液状の封孔剤は溶射皮
膜の気孔中で乾燥、焼成によりゲル化し、さらに微粒の
酸化物粒子となって封孔の目的を達成するものである。
ＳｉＯ２はガラス系のセラミックスを生成し、封孔効果
を向上する。
て、乾燥あるいは熱処理により生成するＳｉまたはその
他の金属酸化物粒子が封孔粒子となる。封孔剤は、多く
は液状であり、酸化物セラミックスを生成するものが容
易に入手可能である。すなわち、液状の封孔剤は溶射皮
膜の気孔中で乾燥、焼成によりゲル化し、さらに微粒の
酸化物粒子となって封孔の目的を達成するものである。
ＳｉＯ２はガラス系のセラミックスを生成し、封孔効果
を向上する。
【００１３】封孔剤は溶射皮膜の種類、部材の使用環境
によって選定しなければならない。したがって封孔効果
のあるものはほとんど使用可能であるが、有機質のもの
を選ぶか無機質のものを選ぶかは使用環境条件によって
決まる。たとえば有機質のものは常温耐食性用途には向
くが、高温使用には不適である。
によって選定しなければならない。したがって封孔効果
のあるものはほとんど使用可能であるが、有機質のもの
を選ぶか無機質のものを選ぶかは使用環境条件によって
決まる。たとえば有機質のものは常温耐食性用途には向
くが、高温使用には不適である。
【００１４】生成物が無機質となる封孔剤としては、有
機樹脂溶液に酸化物微粉末を懸濁したコロイド液、金属
塩化物の水溶液、金属酸化物微粉末のアルコールまたは
水懸濁液あるいはこれらの２種以上の混合液などが使用
できる。
機樹脂溶液に酸化物微粉末を懸濁したコロイド液、金属
塩化物の水溶液、金属酸化物微粉末のアルコールまたは
水懸濁液あるいはこれらの２種以上の混合液などが使用
できる。
【００１５】有機系封孔剤としては、主成分がエポキシ
樹脂、アクリル樹脂、弗素樹脂等の樹脂類が好ましく、
これを有機溶剤に溶解した封孔剤が適当である。これら
の封孔剤は高温用途には向かないが、低温での耐食性用
としてはきわめて有効なものであり、いずれも液状のた
め低圧環境中での塗布、さらにはその後の加圧により含
浸深さを大きくすることができる。
樹脂、アクリル樹脂、弗素樹脂等の樹脂類が好ましく、
これを有機溶剤に溶解した封孔剤が適当である。これら
の封孔剤は高温用途には向かないが、低温での耐食性用
としてはきわめて有効なものであり、いずれも液状のた
め低圧環境中での塗布、さらにはその後の加圧により含
浸深さを大きくすることができる。
【００１６】本発明で採用されるサーメット溶射皮膜と
して好ましいものは、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｙの内の１種以上の金属
または合金と、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ
２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ３Ｃ２、ＷＣ、ＮｂＣ、Ｔｉ
Ｃ、ＷＢ、ＣｒＢ、ＴｉＢ、ＭｏＢ、ＺｒＢの１種以上
を主成分とする化学組成を有している。化学成分を化学
式で示しているが、その化合物を代表して示したもの
で、化学式の成分割合にはとくに拘束されるものではな
い。
して好ましいものは、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｙの内の１種以上の金属
または合金と、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ
２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ３Ｃ２、ＷＣ、ＮｂＣ、Ｔｉ
Ｃ、ＷＢ、ＣｒＢ、ＴｉＢ、ＭｏＢ、ＺｒＢの１種以上
を主成分とする化学組成を有している。化学成分を化学
式で示しているが、その化合物を代表して示したもの
で、化学式の成分割合にはとくに拘束されるものではな
い。
【００１７】本発明で採用されるセラミックス皮膜の溶
射材料は、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２、ＺｒＯ
２−Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＭｇＯ、ＺｒＯ２−ＣａＯ、
ＺｒＯ２−ＣｅＯ２、ＣａＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−
ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３または
Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅの内の１種以上とＳｃ、Ｙおよ
び希土類金属の１種以上の酸化物からなる複酸化物であ
るセラミックス、または前記複酸化物を５質量％以上含
むＳｉまたはその他の金属酸化物セラミックスを主成分
とするものが好ましい。
射材料は、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２、ＺｒＯ
２−Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＭｇＯ、ＺｒＯ２−ＣａＯ、
ＺｒＯ２−ＣｅＯ２、ＣａＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−
ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３または
Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅの内の１種以上とＳｃ、Ｙおよ
び希土類金属の１種以上の酸化物からなる複酸化物であ
るセラミックス、または前記複酸化物を５質量％以上含
むＳｉまたはその他の金属酸化物セラミックスを主成分
とするものが好ましい。
【００１８】ＳｉＯ２または金属の酸化物を含む溶射皮
膜は、封孔剤によってできるガラス質となじみやすく、
封孔剤との適合性が良好である。また、複酸化物は多く
は融点が低く、溶射皮膜を形成した場合に気孔率の少な
いものが得られ、５質量％以上でその効果が顕著とな
る。
膜は、封孔剤によってできるガラス質となじみやすく、
封孔剤との適合性が良好である。また、複酸化物は多く
は融点が低く、溶射皮膜を形成した場合に気孔率の少な
いものが得られ、５質量％以上でその効果が顕著とな
る。
【００１９】溶射皮膜を封孔した後の全膜厚は１０〜３
００μｍの範囲が工業的にもっとも有効であり、３００
μｍ超では皮膜内の内部応力が大きくなって剥離性が増
大する恐れがある。また、１０μｍ未満の膜厚では被覆
効果が期待できない。
００μｍの範囲が工業的にもっとも有効であり、３００
μｍ超では皮膜内の内部応力が大きくなって剥離性が増
大する恐れがある。また、１０μｍ未満の膜厚では被覆
効果が期待できない。
【００２０】本発明方法により形成された溶射皮膜を有
する部材の用途としては、無機系封孔剤によって封孔処
理をされたものは、耐高温・耐食性を要求される溶融金
属浴中に使用されるロール、その他の部材、加熱炉中で
使用されるロールあるいは腐食性ガスや腐食性液に接触
する工程で使用される部材等であり、常温使用の場合に
は、有機系封孔剤で処理されたピストンロッド等の部材
にも有用である。
する部材の用途としては、無機系封孔剤によって封孔処
理をされたものは、耐高温・耐食性を要求される溶融金
属浴中に使用されるロール、その他の部材、加熱炉中で
使用されるロールあるいは腐食性ガスや腐食性液に接触
する工程で使用される部材等であり、常温使用の場合に
は、有機系封孔剤で処理されたピストンロッド等の部材
にも有用である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような構成によ
り、形成された溶射皮膜は無気孔で優れた耐熱・耐食性
を有しており、適用された部材は長寿命を示し、産業上
極めて有用である。
り、形成された溶射皮膜は無気孔で優れた耐熱・耐食性
を有しており、適用された部材は長寿命を示し、産業上
極めて有用である。
【００２２】
【実施例】前記した本発明の優れた効果について実施例
により具体的に説明するが、これによって本発明が限定
されることはない。実施例後述する各実施例にしたがっ
て封孔処理された溶射皮膜である複合皮膜をそれぞれ作
成し、それらの特性を確認した。
により具体的に説明するが、これによって本発明が限定
されることはない。実施例後述する各実施例にしたがっ
て封孔処理された溶射皮膜である複合皮膜をそれぞれ作
成し、それらの特性を確認した。
【００２３】溶射皮膜例（化学成分は質量％） （１）アンダーコート溶射例１（Ｕ−１） ＷＣ−１２％Ｃｏ−３０％ＷＢ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （２）アンダーコート溶射例２（Ｕ−２） Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （３）アンダーコート溶射例３（Ｕ−３） ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ（３２％Ｎｉ、２１％Ｃｒ、８％Ａ
ｌ、０．５％Ｙ、残部Ｃｏの市販品） 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （２）アンダーコート溶射例２（Ｕ−２） Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （３）アンダーコート溶射例３（Ｕ−３） ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ（３２％Ｎｉ、２１％Ｃｒ、８％Ａ
ｌ、０．５％Ｙ、残部Ｃｏの市販品） 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射
【００２４】（４）トップコートなし溶射例１（Ｃ−
１） ＷＣ−１２％Ｃｏ−３０％ＷＢ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （５）トップコートなし溶射例２（Ｃ−２） Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （６）トップコートなし溶射例３（Ｍ−１） ２０％Ｃｒ−Ｎｉ市販品パウダーを高速ガス溶射により
５０μｍ膜厚となるように溶射 （７）トップコートなし溶射例４（Ｍ−２） ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ（３２％Ｎｉ、２１％Ｃｒ、８％Ａ
ｌ、０．５％Ｙ、残部Ｃｏの市販品） 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射
１） ＷＣ−１２％Ｃｏ−３０％ＷＢ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （５）トップコートなし溶射例２（Ｃ−２） Ｃｒ３Ｃ２−２５％ＮｉＣｒ 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射 （６）トップコートなし溶射例３（Ｍ−１） ２０％Ｃｒ−Ｎｉ市販品パウダーを高速ガス溶射により
５０μｍ膜厚となるように溶射 （７）トップコートなし溶射例４（Ｍ−２） ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ（３２％Ｎｉ、２１％Ｃｒ、８％Ａ
ｌ、０．５％Ｙ、残部Ｃｏの市販品） 粒度１０〜４５μｍ、スプレー造粒パウダーを高速ガス
溶射により５０μｍ膜厚となるように溶射
【００２５】（８）トップコート溶射例１（Ｔ−１） Ｃｒ２Ｏ３とＹ２Ｏ３を同モルずつ混合し、成形後、酸
化雰囲気中で１６００℃、４時間焼成し、これを粉砕分
級して粒度１０〜４５μｍの粉末にした溶射材料をプラ
ズマ溶射機により３０μｍ膜厚となるように溶射
化雰囲気中で１６００℃、４時間焼成し、これを粉砕分
級して粒度１０〜４５μｍの粉末にした溶射材料をプラ
ズマ溶射機により３０μｍ膜厚となるように溶射
【００２６】封孔処理例（化学成分は質量％） （１）封孔処理例１（Ｆ−１） 主成分が６％重クロム酸水溶液を溶射皮膜に含浸後、４
５０℃、１時間加熱処理して封孔 （２）封孔処理例２（Ｆ−２） アルコキシシラン系ＳｉＯ２の１０％アルコール溶液を
溶射皮膜に含浸後、１８０℃、１時間加熱処理して封孔
５０℃、１時間加熱処理して封孔 （２）封孔処理例２（Ｆ−２） アルコキシシラン系ＳｉＯ２の１０％アルコール溶液を
溶射皮膜に含浸後、１８０℃、１時間加熱処理して封孔
【００２７】（３）封孔処理例３（Ｆ−３） 封孔剤の無機化合物コロイド液が、ＳｉＯ２：３０％、
Ｎａ２Ｏ：０．５％残部水からなる溶液と、Ｎａ２Ｏ：
１０％、ＳｉＯ２：３０％残部水からなる無機バインダ
ー溶液とを質量比１：１で混合した封孔液を溶射皮膜に
含浸後、４５０℃、１時間加熱処理して封孔 （４）封孔処理例４（Ｆ−４） 主成分が嫌気硬化性アクリル系樹脂で、ＳｉＯ２超微粉
を１０％含む有機溶剤溶液を塗布含浸後、常温で２時間
放置したのち、８０℃に昇温、１時間保持して封孔
Ｎａ２Ｏ：０．５％残部水からなる溶液と、Ｎａ２Ｏ：
１０％、ＳｉＯ２：３０％残部水からなる無機バインダ
ー溶液とを質量比１：１で混合した封孔液を溶射皮膜に
含浸後、４５０℃、１時間加熱処理して封孔 （４）封孔処理例４（Ｆ−４） 主成分が嫌気硬化性アクリル系樹脂で、ＳｉＯ２超微粉
を１０％含む有機溶剤溶液を塗布含浸後、常温で２時間
放置したのち、８０℃に昇温、１時間保持して封孔
【００２８】実施例１ 溶融金属耐食性調査 基材（材質：ＳＵＳ３１６Ｌ、寸法３０ｍｍφ×３００
ｍｍ）に、本発明により形成された複合皮膜例および比
較例としての皮膜を形成し、溶融金属に対する濡れ性、
反応性を検討するための試験片を作成した。この場合の
溶射皮膜厚さ（Ｕ、Ｔ、Ｃそれぞれの場合）はいずれも
５０μｍとした。溶融金属に対する濡れ性および反応性
を調査するために行った溶融亜鉛浴中浸漬（４５０℃）
試験結果を表１に示す。Ｎｏ．１〜３は本発明例、Ｎ
ｏ．４〜６は比較例である。
ｍｍ）に、本発明により形成された複合皮膜例および比
較例としての皮膜を形成し、溶融金属に対する濡れ性、
反応性を検討するための試験片を作成した。この場合の
溶射皮膜厚さ（Ｕ、Ｔ、Ｃそれぞれの場合）はいずれも
５０μｍとした。溶融金属に対する濡れ性および反応性
を調査するために行った溶融亜鉛浴中浸漬（４５０℃）
試験結果を表１に示す。Ｎｏ．１〜３は本発明例、Ｎ
ｏ．４〜６は比較例である。
【００２９】
【表１】
【００３０】溶融亜鉛浴中に２０日、４０日、８０日浸
漬後取り出して濡れ性および反応性を比較検討したが、
本発明方法で形成された「溶射＋低圧環境下の封孔処
理」の複合皮膜は、従来技術による比較例より格段に優
れていることがわかる。本実施例は溶融亜鉛めっき浴に
浸漬した結果であるが、溶融アルミニウムメッキ浴や、
溶融亜鉛−５０％アルミニウムメッキ浴に適用しても同
様な結果が得られた。
漬後取り出して濡れ性および反応性を比較検討したが、
本発明方法で形成された「溶射＋低圧環境下の封孔処
理」の複合皮膜は、従来技術による比較例より格段に優
れていることがわかる。本実施例は溶融亜鉛めっき浴に
浸漬した結果であるが、溶融アルミニウムメッキ浴や、
溶融亜鉛−５０％アルミニウムメッキ浴に適用しても同
様な結果が得られた。
【００３１】実施例２ 酸性水溶液に対する耐食性調査 各種プロセスロール（製紙用ロール、腐食液使用ライン
製鉄用ロール、化学薬品処理化学工業用機械部品等）に
対して、耐摩耗性と共に酸に対する耐食性が必要とされ
る。試験片（ＳＳ４００基材、寸法５０ｍｍ×３０ｍｍ
×５ｍｍｔ）に、本発明方法で形成された「溶射＋低圧
環境下の封孔処理」の複合皮膜例および比較例としての
皮膜例を形成して、これら試験片を１０質量％硫酸溶液
に浸漬し、溶射皮膜が剥離するまでの日数を比較した。
結果を表２に示す。Ｎｏ．７〜１１は本発明例、Ｎｏ．
１２〜１５は比較例である。
製鉄用ロール、化学薬品処理化学工業用機械部品等）に
対して、耐摩耗性と共に酸に対する耐食性が必要とされ
る。試験片（ＳＳ４００基材、寸法５０ｍｍ×３０ｍｍ
×５ｍｍｔ）に、本発明方法で形成された「溶射＋低圧
環境下の封孔処理」の複合皮膜例および比較例としての
皮膜例を形成して、これら試験片を１０質量％硫酸溶液
に浸漬し、溶射皮膜が剥離するまでの日数を比較した。
結果を表２に示す。Ｎｏ．７〜１１は本発明例、Ｎｏ．
１２〜１５は比較例である。
【００３２】
【表２】
【００３３】この結果、皮膜が剥離するまでの日数は比
較例に比べ本発明例のものが長くなっており、耐食性の
優れていることがわかる。これは溶射皮膜が低圧環境下
での封孔処理により緻密化されることによる複合効果で
あって、硫酸溶液の浸透をより妨げることによるもので
ある。
較例に比べ本発明例のものが長くなっており、耐食性の
優れていることがわかる。これは溶射皮膜が低圧環境下
での封孔処理により緻密化されることによる複合効果で
あって、硫酸溶液の浸透をより妨げることによるもので
ある。
【００３４】実施例３ 空気中またはＣＯ２や水分の多い空気中で８００℃に加
熱される部所に使用されて耐熱性が要求される場合につ
いての調査 試験片（材質ＳＳ４００、寸法５０ｍｍ×３０ｍｍ×５
ｍｍｔ）に、本発明方法で形成された「溶射＋低圧環境
下の封孔処理」の複合皮膜例および比較例としての皮膜
例を形成して、これら試験片を下記条件下で試験した。
その結果を表３に示す。Ｎｏ．１６〜１７は本発明例、
Ｎｏ．１８および１９は比較例である。 ガス組成 Ｏ２：７％ ＣＯ２：１２％ Ｈ２Ｏ：８％ Ｎ２：残部 処理温度 ８００℃
熱される部所に使用されて耐熱性が要求される場合につ
いての調査 試験片（材質ＳＳ４００、寸法５０ｍｍ×３０ｍｍ×５
ｍｍｔ）に、本発明方法で形成された「溶射＋低圧環境
下の封孔処理」の複合皮膜例および比較例としての皮膜
例を形成して、これら試験片を下記条件下で試験した。
その結果を表３に示す。Ｎｏ．１６〜１７は本発明例、
Ｎｏ．１８および１９は比較例である。 ガス組成 Ｏ２：７％ ＣＯ２：１２％ Ｈ２Ｏ：８％ Ｎ２：残部 処理温度 ８００℃
【００３５】
【表３】
【００３６】表３の結果から、本発明により得られた複
合皮膜が、長時間の使用に耐えることがわかる。
合皮膜が、長時間の使用に耐えることがわかる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K031 AA02 AA04 AA08 AB08 AB09 CB21 CB31 CB42 CB43 CB44 CB45 FA01 FA07 FA08 FA09 FA10
Claims (13)
- 【請求項１】 溶射皮膜中に残存する気孔部分を封孔処
理するにあたり、溶射皮膜形成後の部材を大気圧未満の
低圧環境下に置き、この低圧環境下で溶射皮膜中の気孔
部分に封孔剤を含浸させ、封孔剤の凝固乾燥前に常圧乃
至加圧環境下に移して封孔剤の含浸深さを増大させて溶
射皮膜を緻密化し、その後乾燥または熱処理を行って溶
射皮膜を強化することを特徴とする溶射皮膜の強化方
法。 - 【請求項２】 低圧環境が５．０×１０３パスカル以下
である請求項１記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項３】 溶射皮膜の最表層がサーメットまたはセ
ラミックスである請求項１または２記載の溶射皮膜の強
化方法。 - 【請求項４】 封孔剤が含浸処理されたのち乾燥または
熱処理され、溶射皮膜気孔部分に残留する封孔剤成分
が、最終的にＳｉまたはその他の金属酸化物となる請求
項１、２または３記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項５】 溶射皮膜厚が１０〜３００μｍである請
求項１ないし４のいずれかに記載の溶射皮膜の強化方
法。 - 【請求項６】 サーメット皮膜の溶射材料が、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、
Ｙの内の１種以上の金属または合金と、Ｃｒ２Ｏ３、Ａ
ｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ
３Ｃ２、ＷＣ、ＮｂＣ、ＴｉＣ、ＷＢ、ＣｒＢ、Ｔｉ
Ｂ、ＭｏＢ、ＺｒＢの１種以上を主成分とする請求項１
ないし５のいずれかに記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項７】 セラミックス皮膜の溶射材料が、Ａｌ２
Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３、Ｚ
ｒＯ２−ＭｇＯ、ＺｒＯ２−ＣａＯ、ＺｒＯ２−ＣｅＯ
２、ＣａＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２、Ｃｒ２
Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３またはＡｌ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｆｅの内の１種以上とＳｃ、Ｙおよび希土類金属の
１種以上の酸化物からなる複酸化物であるセラミック
ス、または前記複酸化物を５質量％以上含むＳｉまたは
その他の金属酸化物セラミックスを主成分とする請求項
１ないし６のいずれかに記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項８】 封孔剤が酸化物を懸濁した有機樹脂溶
液、クロム酸液、無機化合物コロイド液、金属アルコー
ル化合物のアルコール液、金属塩化物の水溶液またはア
ルコール液、金属燐酸塩水溶液、金属水酸化物コロイド
液、金属酸化物のアルコールまたは水懸濁液あるいはこ
れらの２種以上の混合液である請求項１ないし７のいず
れかに記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項９】 封孔剤の主成分が、封孔処理後エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、弗素樹脂等を形成する樹脂類やそ
の原料を有機溶剤に溶解したものである請求項１ないし
８のいずれかに記載の溶射皮膜の強化方法。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかにより形
成された強化溶射皮膜を基材表面に有することを特徴と
する強化された溶射皮膜を有する部材 - 【請求項１１】 溶融金属浴中で使用されるロール等の
溶融金属耐食部材である請求項１ないし８のいずれかに
より形成された強化溶射皮膜を基材表面に有する強化さ
れた溶射皮膜を有する部材。 - 【請求項１２】 腐食性のある液に接触する工程で使用
される耐食性部材である請求項１０記載の強化された溶
射皮膜を有する部材。 - 【請求項１３】 高温に加熱される炉中で使用されるロ
ール等の高温耐食性部材である請求項１ないし８のいず
れかにより形成された強化溶射皮膜を基材表面に有する
強化された溶射皮膜を有する部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34372999A JP2001131730A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34372999A JP2001131730A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001131730A true JP2001131730A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18363807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34372999A Withdrawn JP2001131730A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001131730A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007097272A1 (ja) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Yamauchi Corporation | セラミックス－樹脂複合ロールおよびその製造方法 |
| US7384696B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-06-10 | Kyocera Corporation | Corrosion resistant member and method for manufacturing the same |
| US7569280B2 (en) | 2004-10-26 | 2009-08-04 | Kyocera Corporation | Corrosion resistant member and method for manufacturing the same |
| CN114256047A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 半导体零部件、涂层形成方法和等离子体反应装置 |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP34372999A patent/JP2001131730A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7384696B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-06-10 | Kyocera Corporation | Corrosion resistant member and method for manufacturing the same |
| US7569280B2 (en) | 2004-10-26 | 2009-08-04 | Kyocera Corporation | Corrosion resistant member and method for manufacturing the same |
| WO2007097272A1 (ja) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Yamauchi Corporation | セラミックス－樹脂複合ロールおよびその製造方法 |
| JP2007231427A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Yamauchi Corp | セラミックス−樹脂複合ロールおよびその製造方法 |
| KR101279758B1 (ko) * | 2006-02-27 | 2013-07-04 | 야마우치 가부시키가이샤 | 세라믹스-수지 복합 롤 및 그 제조 방법 |
| CN114256047A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 半导体零部件、涂层形成方法和等离子体反应装置 |
| CN114256047B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-12-22 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 半导体零部件、涂层形成方法和等离子体反应装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060147699A1 (en) | Protective ceramic coating | |
| JP2007084421A (ja) | バリヤ層を備えた物品およびコーティングの生成方法 | |
| JP2845144B2 (ja) | 溶融金属めっき浴浸漬部材とその製造方法 | |
| US6607787B2 (en) | Process for producing a coating on a refractory structural member | |
| WO1997032053A1 (fr) | Procede de formation d'un depot par pulverisation | |
| CN110684379B (zh) | 一种用于高强金属的无机防腐涂层 | |
| JP2001152307A (ja) | 耐食性を有し、長期間使用に耐える複合皮膜の形成方法およびその複合皮膜を有する部材 | |
| US6071615A (en) | Protective coating for workpieces, especially of carbon composite material, workpieces with a protective coating of this type, and process for producing such protective coating | |
| US5395661A (en) | Method of manufacturing an immersion member with pore-sealing layer | |
| JP2001131730A (ja) | 溶射皮膜の強化方法および強化された溶射皮膜を有する部材 | |
| EP1048745A1 (en) | Method for producing member for molten metal bath having coating film excellent in resistance to corrosion by molten metal | |
| JP2000233986A (ja) | めっき浴用部材およびその製造方法 | |
| Xiong et al. | Effect of enamel coating on oxidation and hot corrosion behaviors of Ti-24Al-14Nb-3V alloy | |
| CN104854253A (zh) | 金属陶瓷熔射粉末、熔融金属镀浴用辊和熔融金属镀浴中部件 | |
| RU2678045C1 (ru) | Способ получения керамоматричного покрытия на стали, работающего в высокотемпературных агрессивных средах | |
| JPH10306362A (ja) | 溶融金属に対する耐食性および耐剥離性が優れた複合溶射皮膜を形成した溶融金属浴用部材 | |
| US2977251A (en) | Protective coating methods and materials | |
| JP2001152308A (ja) | 耐食性を有し、長期間使用に耐える複合皮膜の形成方法およびその複合皮膜を有する部材 | |
| JP3035209B2 (ja) | 耐食性材料及びその製造方法 | |
| JP2001158954A (ja) | 貫通気孔のない溶射皮膜の形成方法およびその溶射皮膜を有する部材 | |
| JP3577598B2 (ja) | 溶融金属耐食性および耐剥離性に優れた皮膜を有する溶融金属浴用部材の製造方法 | |
| JPS5836987A (ja) | 耐熱性複合材料 | |
| US4715902A (en) | Process for applying thermal barrier coatings to metals and resulting product | |
| JPH0681115A (ja) | 金属アルコキシド系アルコール溶液で封孔処理を行った溶融金属浴中浸漬部材 | |
| JPS6048550B2 (ja) | 高温溶融金属用耐蝕性塗料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |