JP2001247953A - Thermal spray coated member excellent in corrosion resistance, and its manufacturing method - Google Patents

Thermal spray coated member excellent in corrosion resistance, and its manufacturing method

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JP2001247953A
JP2001247953A JP2000063477A JP2000063477A JP2001247953A JP 2001247953 A JP2001247953 A JP 2001247953A JP 2000063477 A JP2000063477 A JP 2000063477A JP 2000063477 A JP2000063477 A JP 2000063477A JP 2001247953 A JP2001247953 A JP 2001247953A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the early corrosion and wear rate, under a natural environment, of steel structures, such as bridges and towers and drums, which are constructed in heavy industry areas and marine climate areas. SOLUTION: A corrosion preventive sprayed deposit is formed on the surface of a steel structure by using a powder material which has a composition consisting of 1-30 wt.% of free aluminum metal or its alloy and the balance metal component having an electric potential electrochemically equivalent to or nobler than that of carbon steel. Further the deposit is subjected to heating in a heat source for thermal spraying and to heating after film deposition. By this procedure, owing to the exothermic reaction attendant on the formation of an Al intermetallic compound, such as Al-Fex, Al-Nix, Al-Cox and Al-Crx, and the action of the aluminum metal in a molten state, the mutual bonding power of particles constituting the deposit can be improved and pores can be dissipated, and as a result, the thermal spray coated member excellent in seawater resistance can be manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、海水や塩分などに
対して優れた耐食性を示す溶射被覆部材およびその製造
方法に関し、とくに基材表面に電気化学的には貴な電位
をもつ金属成分を含む皮膜を形成して防食するという全
く新しい考え方の下に創案した技術についての提案であ
る。なお、本発明の技術は、重工業地帯、田園地帯など
に建設される鋼構造物や産業機械用部材あるいはアルミ
ニウムやアルミニウム合金部材の耐食性被覆としても利
用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spray-coated member having excellent corrosion resistance against seawater and salt and a method for producing the same, and more particularly, to a method for depositing a metal component having an electrochemically noble potential on a substrate surface. This is a proposal for a technology created based on a completely new concept of forming a coating containing a film and preventing corrosion. The technology of the present invention can also be used as a corrosion-resistant coating for steel structures and industrial machinery members or aluminum and aluminum alloy members constructed in heavy industrial areas, rural areas, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】橋梁, 建築用鉄骨, 塔槽類などに用いら
れる鋼材の多くは、自然環境下において赤さびを発生し
て損耗する。特に、硫黄酸化物 (SO) や窒素酸化物
(NO ) 含有量の多い重工業地帯に建設される鋼構造
物は、酸性雨などによる腐食作用を強く受けるものであ
り、また海洋気象地域に構築されている鋼構造物は、海
水や海塩粒子による腐食により著しく損耗することが知
られている。そのため、これらの鋼構造物には通常、何
らかの防食表面処理を施して、腐食を抑制する工夫が払
われている。その代表的なものとして、塗装処理あるい
は溶融亜鉛めっき処理や溶融アルミニウムめっき処理な
どがある。
[Prior Art] Used for bridges, building steel frames, tower tanks, etc.
Many of the steel materials that are produced generate red rust in the natural environment.
Wear. In particular, sulfur oxides (SOx) And nitrogen oxides
 (NO x) Steel structure constructed in heavy industrial area with high content
The object is strongly corrosive due to acid rain, etc.
Steel structures built in marine weather areas
It is known that corrosion due to water and sea salt particles causes significant wear.
Have been. Therefore, these steel structures usually have
A device designed to control corrosion by applying anti-corrosion surface treatment
Have been A typical example is a coating process or
Are hot-dip galvanizing and hot-dip aluminum
There is.

【0003】その他の防食法としては、炭素鋼の表面に
溶射法によって、電気化学的に卑な電位を示す亜鉛やア
ルミニウムまたはそれらの合金類の溶射皮膜を形成する
方法もある。例えば、JIS H8300 (1999)亜鉛・アルミニ
ウムおよびそれらの合金溶射として制定されている。こ
うした溶射による防食技術は、そもそもZn, Alおよびそ
れらの合金類の皮膜それ自身が優れた耐食性を発揮する
ことと、たとえ皮膜の一部が損耗して基材が露出したと
しても、残存する皮膜金属が電気化学的に鋼基材を保護
する性質 (犠牲陽極作用) を有することを利用したもの
である。なお、これらの溶射皮膜の表面に対しては、さ
らに塗装を施して長期間にわたる耐久性を保持させるい
わゆる重防食処理を施す例が多い。
As another anticorrosion method, there is a method of forming a sprayed coating of zinc, aluminum, or an alloy thereof having an electrochemically low potential on the surface of carbon steel by spraying. For example, JIS H8300 (1999) has been established as thermal spraying of zinc and aluminum and their alloys. The anti-corrosion technology by thermal spraying is based on the fact that the coatings of Zn, Al and their alloys exhibit excellent corrosion resistance in the first place, and that even if the coating is partially worn out and the substrate is exposed, the remaining coatings This is based on the fact that metal has the property of protecting a steel substrate electrochemically (sacrificial anode action). In many cases, the surface of these thermal spray coatings is subjected to a so-called heavy-corrosion treatment for further applying a coating to maintain long-term durability.

【0004】しかしながら、最近の鋼構造物について
は、新しく建築されるものに加え、既存の鋼構造物の保
守点検にも莫大な人手と経費を必要とするようになって
おり、従来の上述した考え方による鋼構造物への防食技
術だけでは対処できなくなっているのが実情である。
[0004] However, in recent steel structures, in addition to those newly constructed, maintenance and inspection of existing steel structures have required enormous manpower and expenses, and the conventional steel structures described above have been required. The fact is that it is no longer possible to deal with corrosion prevention technology for steel structures based on the concept alone.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】鋼構造物に施されてい
る塗装や、ZnやAlなどの金属溶射皮膜による従来防食技
術は、ある程度の防食作用は認められるものの、周期的
な塗り替えや、溶射皮膜の場合多孔質であるから再施工
を行う必要がある他、次のような問題点もある。 (1) 基材に対して電気化学的に卑な電位をもつZn, Alお
よびそれらの合金などを用いた溶射皮膜は、犠牲陽極作
用によって鋼構造物を保護する方法であり、鋼構造物基
材の腐食をある程度抑制できるものの、一方でZn, Al金
属皮膜の側から見れば、これらが早く損耗することを意
味しており、再溶射を頻繁に行わねばならないという問
題点がある。 (2) とくに溶射皮膜の場合、多孔質となるため、重工業
が多いことに加え海岸線の長い我が国のような地域で
は、SO,NOの腐食作用に加え、塩害の影響をう
けやすく、そのために鋼構造物の腐食損耗速度が大きい
という問題点があった。
The conventional anti-corrosion technology using a coating applied to a steel structure or a metal spray coating such as Zn or Al has a certain anti-corrosion effect. In the case of a film, since it is porous, it is necessary to perform re-working, and there are also the following problems. (1) Thermal spray coating using Zn, Al and their alloys, which have an electrochemically low potential with respect to the base material, is a method of protecting steel structures by sacrificial anode action. Although the corrosion of the material can be suppressed to some extent, on the other hand, when viewed from the side of the Zn and Al metal coatings, it means that they are quickly worn away, and there is a problem that re-spraying must be performed frequently. (2) Especially in the case of thermal sprayed coating, it is porous, and in areas such as Japan where there are many heavy industries and long shorelines, in addition to the corrosive action of SO x and NO x , it is easily affected by salt damage. In addition, there was a problem that the corrosion wear rate of the steel structure was high.

【0006】本発明の主たる目的は、海水やNO, S
などの腐食性ガスに対する耐久性に優れた溶射被覆
部材を提供することにある。本発明の他の目的は、緻密
で密着性に優れた溶射皮膜とすることによって皮膜寿命
を向上させることにて再施工の回数自体を少なくし、保
守作業の負担とコストを抑制することにある。本発明の
さらに他の目的は、耐塩水性等に優れた溶射被覆部材を
安価にかつ容易に製造する技術を提案することにある。
[0006] The main object of the present invention is to provide a method for treating seawater, NO x , S
And to provide a good spray coating member in durability against corrosive gases, such as O x. Another object of the present invention is to improve the life of the coating by providing a dense and excellent adhesion thermal sprayed coating, thereby reducing the number of times of reconstructing itself and suppressing the burden and cost of maintenance work. . Still another object of the present invention is to propose a technique for easily and inexpensively manufacturing a spray-coated member having excellent salt water resistance and the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術が抱え
ている問題点について鋭意検討した結果、その解決のた
めに次に示すような知見に基づく技術手段を採用するこ
とが有利であることがわかった。 (1) 炭素鋼等の金属製基材に対し、従来の犠牲陽極作用
とは全く異なり、逆にこの基材とは電気化学的には同等
かもしくは貴な電位を示すもののうち特に耐食性に優れ
た金属を被覆材料として用いることとし、そして、この
材料を用いて溶射して被覆した溶射皮膜中に、遊離状態
の金属Alもしくはその合金を含有させると、良好な耐食
性を発揮するようになる。 (2) 融点の低い金属Alもしくはその合金は、溶射熱源中
で容易に溶け、共存する前記耐食性金属材料と冶金反応
を起こして、アルミニウム金属間化合物を生成するとと
もに、この反応は発熱を伴うため、基材が被曝する温度
が実質的に高くなり、皮膜を構成する粒子の相互結合力
が向上し、ひいては炭素鋼基材と良好な密着性を発揮す
る。 (3) 上記(2) の現象によって、溶射皮膜特有の気孔の存
在が著しく減少し、例えば腐食媒体となる海水などの内
部浸入が効果的に防止できる。従って、少量の海水が皮
膜の気孔部を通って内部に浸入したとしても、皮膜中に
遊離状態で存在する未反応の金属Alもしくはその合金が
犠牲陽極作用を発揮して、炭素鋼基材および他の溶射粒
子の腐食を抑制するようになる。
As a result of earnestly examining the above-mentioned problems of the prior art, it is advantageous to employ technical means based on the following knowledge to solve the problems. all right. (1) Compared to conventional sacrificial anodic action on metal base materials such as carbon steel, this base material has the same or noble potential electrochemically and is particularly excellent in corrosion resistance If a free metal Al or an alloy thereof is contained in a thermal spray coating coated by spraying using this material, excellent corrosion resistance will be exhibited. (2) Low melting metal Al or its alloy is easily melted in a thermal spraying heat source, causes a metallurgical reaction with the coexisting corrosion-resistant metal material, generates an aluminum intermetallic compound, and this reaction involves heat generation. In addition, the temperature at which the substrate is exposed is substantially increased, the mutual bonding force of the particles constituting the coating is improved, and the good adhesion to the carbon steel substrate is exhibited. (3) Due to the above phenomenon (2), the presence of pores peculiar to the thermal sprayed coating is significantly reduced, and for example, the intrusion of seawater or the like serving as a corrosive medium can be effectively prevented. Therefore, even if a small amount of seawater penetrates into the inside through the pores of the coating, unreacted metal Al or its alloy present in a free state in the coating exerts a sacrificial anode effect, and the carbon steel base material and Corrosion of other spray particles is suppressed.

【0008】上記の知見に基づき開発された本発明は、
金属製基材の表面に、その基材金属に対して電気化学的
に同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属の溶射防食皮膜
が形成されていると共に、この皮膜中には遊離状態の金
属アルミニウムもしくはアルミニウム合金を1〜30wt
%含有することを特徴とする耐食性に優れた溶射被覆部
材である。
The present invention, which has been developed based on the above findings,
On the surface of the metal substrate, a thermal sprayed anticorrosion film of a corrosion-resistant metal having an electrochemically noble potential equal to or higher than that of the substrate metal is formed. Or 1-30wt aluminum alloy
%, Which is a spray-coated member having excellent corrosion resistance.

【0009】また、本発明のさらに好ましい形態は、金
属製基材の表面に、その基材金属に対して電気化学的に
同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属の溶射防食皮膜が
形成され、かつその溶射防食皮膜中には、遊離状態の金
属アルミニウムもしくはアルミニウム合金を1〜30wt
%含有すると共に、アルミニウムと貴な電位の前記金属
材料との冶金反応によって生成するAl金属間化合物を0.
3 〜15wt%含有することを特徴とする耐食性に優れた
溶射被覆部材である。
In a further preferred form of the present invention, a thermal sprayed anticorrosion coating of a corrosion-resistant metal having a noble potential that is electrochemically equal to or higher than that of the base metal is formed on the surface of the metal base, In addition, the sprayed anticorrosion coating contains 1 to 30 wt% of free metallic aluminum or aluminum alloy.
% Of an Al intermetallic compound formed by a metallurgical reaction between aluminum and the metal material having a noble potential.
It is a spray-coated member excellent in corrosion resistance characterized by containing 3 to 15% by weight.

【0010】上記部材を製造する本発明方法は、金属製
基材の表面に、金属アルミニウムもしくはその合金と、
残部として含む前記基材金属に対して電気化学的に同等
以上に貴な電位をもつ耐食性金属とからなる粉末材料を
溶射して溶射防食皮膜を形成すると同時に、その皮膜中
には遊離状態の金属アルミニウムもしくはその合金を1
〜30wt%残留させることを特徴とする。
[0010] The method of the present invention for producing the above-mentioned member comprises the steps of:
At the same time as forming a thermal sprayed anti-corrosion film by spraying a powder material composed of a corrosion-resistant metal having a noble potential equal to or greater than the electrochemically with respect to the base metal included as a balance, a metal in a free state is contained in the film. Aluminum or its alloy
It is characterized by being left in an amount of about 30% by weight.

【0011】また、本発明の他の方法は、金属製基材の
表面に、金属アルミニウムもしくはその合金と、残部と
して含む前記基材金属に対して電気化学的に同等以上に
貴な電位をもつ耐食性金属とからなる粉末材料を溶射し
て溶射防食皮膜を形成すると同時に、その皮膜中には遊
離状態の金属アルミニウムもしくはその合金を1〜30
wt%残留させ、次いで、その溶射防食皮膜をアルミニウ
ムの融点より高い温度で熱処理することによって、該皮
膜中にはさらにAl金属間化合物を生成分散させることを
特徴とする。
Another method of the present invention is to provide a method in which a surface of a metal base material has a potential which is electrochemically equal to or higher than metal aluminum or its alloy and the base metal contained as the balance. At the same time as forming a thermal sprayed anti-corrosion film by spraying a powder material composed of a corrosion-resistant metal, 1-30 metal aluminum or its alloy in a free state is contained in the film.
wt.%, and then heat-treating the thermal sprayed anticorrosion film at a temperature higher than the melting point of aluminum to further generate and disperse Al intermetallic compounds in the film.

【0012】そして、本発明においては、金属製基材が
炭素鋼である場合に、炭素鋼に対して電気化学的に同等
もしくは貴な電位を示す耐食性金属成分が、Ni, Cr, C
o, Cu, Ti, MoおよびFeから選ばれるいずれか1種以上
の金属または合金からなること、および上記溶射防食皮
膜中には、FeAl, FeAl, FeAl, FeAl, NiAl, Ni
Al, NiAl, NiAl, CoAl, CoAl12, CoAl
, CoAl, CrAl, CrAl11, CrAl, CrAl
よびCrAl から選ばれる1種以上のAl金属間化合物が
含まれていることが好ましい実施形態と言える。
In the present invention, the metal base material is
If carbon steel, electrochemically equivalent to carbon steel
Or, if the corrosion-resistant metal component showing a noble potential is Ni, Cr, C
Any one or more selected from o, Cu, Ti, Mo and Fe
Consisting of a metal or alloy of
Fe in the film3Al, FeAl, FeAl2, FeAl3, NiAl3, Ni
2Al3, NiAl, Ni3Al, Co2Al9, Co4Al12, Co2Al
5, CoAl, CrAl7, Cr2Al11, Cr4Al9, Cr5Al8You
And Cr2One or more Al intermetallic compounds selected from Al
It can be said that the preferred embodiment is included.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明は、鋼構造物の基材として
炭素鋼材に着目し、その炭素鋼材の表面に対し、炭素鋼
と電気化学的に同等もしくは貴な電位を有すると同時に
それ自体が耐食性に優れた耐食性金属を主成分とする溶
射防食皮膜を形成させる。そして、その皮膜中には1〜
30wt%の遊離状態の金属Alもしくはその合金を含有さ
せることを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention focuses on carbon steel as a base material of a steel structure, and has the same electrochemical potential or noble potential as carbon steel on the surface of the carbon steel while simultaneously Forms a thermal sprayed anticorrosion coating mainly composed of a corrosion resistant metal having excellent corrosion resistance. And in the film,
It is characterized by containing 30 wt% of free metal Al or its alloy.

【0014】ここで、基材が炭素鋼 (SS材) である場
合、この炭素鋼の腐食電位(-0.440V vs SCE) と電気化
学的に同等もしくは貴な電位を示す金属としては、Ni,
Cr,Co, Cu, Ti, MoあるいはFeなどがあり、実用金属と
しては各種のステンレス鋼、インコロイ合金、インコネ
ル合金、ハステロイ合金、ステライト合金、Ni−Cr合金
などが知られている。また、カンタル合金のようにAlを
含んでいてもNi−Cr−Al系合金ではAlが完全に合金化し
たりまた金属間化合物として含まれているものも炭素鋼
(SS材) に対して貴な電位を示す材料である。なお、
Cr, Tiなどの純金属は、酸化膜のない状態ではFeより卑
な電位を示すが、自然環境下においては必ずCrO, T
iOのような酸化膜を生成するので、Feより貴な電位を
示す。インコロイ合金、インコネル合金、各種のステン
レス鋼などに含まれているCrも同じ現象を示し、耐食性
を向上させる。
Here, when the base material is carbon steel (SS material), Ni, Ni, etc., which are electrochemically equivalent to or have a noble potential electrochemically equivalent to the corrosion potential (-0.440 V vs. SCE) of this carbon steel.
There are Cr, Co, Cu, Ti, Mo, Fe and the like, and as practical metals, various stainless steels, incoloy alloys, inconel alloys, hastelloy alloys, stellite alloys, Ni-Cr alloys and the like are known. In addition, even if the alloy contains Al like a Kanthal alloy, some Ni-Cr-Al alloys may be completely alloyed with Al or be contained as an intermetallic compound.
(SS material) is a material showing a noble potential with respect to (SS material). In addition,
Pure metals such as Cr and Ti show a lower potential than Fe when there is no oxide film, but in a natural environment, Cr 2 O 3 , T
Since an oxide film such as iO 2 is generated, the potential is higher than that of Fe. Cr contained in incoloy alloys, inconel alloys, various stainless steels, etc. shows the same phenomenon and improves corrosion resistance.

【0015】即ち、上掲の基材金属、例えば鋼材 (SS
材) に対して貴な電位をもつ金属,合金類は、基本的に
は炭素鋼に比較すると耐海水性に優れ、自然環境下にお
いても長期間にわたって安定した性能を発揮するもので
ある。しかしながら、これらの材料を溶射法によって、
炭素鋼基材の表面に被覆形成すると、溶射プロセスのも
つ本質的な特性である多孔質膜に由来する次のような問
題点がある。というのは、一般的な溶射皮膜中には、必
ず気孔が存在し、海水, 雨水などが内部へ浸入し易い皮
膜構造となっている。そのために、皮膜内部に浸入した
例えば海水は、電解質的な作用を発揮して、貴な電位
(高電位) をもつ溶射皮膜がカソードとなり、卑な電位
(低電位) をもつ炭素鋼基材の方がアノードとなり、い
わゆる腐食電池をつくり、アノードからカソードに向か
う腐食電流が流れる結果、炭素鋼基材の腐食が進行する
という基本的な問題点を抱えている。従って、本発明に
おいて、卑な電位とは、よりマイナス側の電位を示す金
属 (低電位) を意味し、一方、貴な電位とは、よりプラ
ス側の電位を示す金属 (高電位) を意味するものとす
る。
That is, the base metal described above, for example, steel (SS)
Metals and alloys that have a noble potential with respect to (steel) have basically higher seawater resistance than carbon steel, and exhibit stable performance over a long period of time even in a natural environment. However, by spraying these materials,
When a coating is formed on the surface of a carbon steel base material, there are the following problems derived from a porous film which is an essential characteristic of the thermal spraying process. This is because a general thermal spray coating always has pores, and has a coating structure in which seawater, rainwater, and the like easily enter the inside. For this reason, for example, seawater that has penetrated the inside of the film exerts an electrolytic action,
(High potential) thermal spray coating becomes the cathode,
(Low potential) carbon steel base material becomes the anode, creating a so-called corrosion battery, which has the basic problem that corrosion of the carbon steel base material progresses as a result of the flow of corrosion current from the anode to the cathode. ing. Therefore, in the present invention, a noble potential means a metal exhibiting a more negative potential (low potential), while a noble potential means a metal exhibiting a more positive potential (high potential). It shall be.

【0016】さらに、一般的な溶射皮膜において、溶射
材料はその微粒子が溶射気流中を飛行する際に扁平化さ
れて基材上に積層した構造を呈すると共に、それぞれの
微粒子は加熱, 溶融される際に溶射雰囲気中の空気によ
って酸化されるため、その表面には必ず酸化膜が生成す
る。したがって、扁平化した積層粒子は、酸化膜を介し
て相互に接触した皮膜構成になる。そのために、積層粒
子間結合力はもとより、炭素鋼基材との結合力も弱くな
る欠点がある。そのうえ、これらの扁平化した積層溶射
粒子表面の酸化膜は、延性に乏しく、また金属のように
融合することもないので、微小な空隙を生成する原因と
なり、これが海水などの水溶液の内部浸入経路となって
いる。
Further, in a general thermal spray coating, the thermal spray material exhibits a structure in which the fine particles are flattened when flying in a thermal spray airflow and laminated on a base material, and each fine particle is heated and melted. At this time, since it is oxidized by the air in the spraying atmosphere, an oxide film always forms on the surface. Therefore, the flattened laminated particles have a film configuration in which they are in contact with each other via the oxide film. For this reason, there is a disadvantage that the bonding force with the carbon steel base material as well as the bonding force between the laminated particles is weakened. In addition, the oxide film on the surface of the flattened laminated sprayed particles has poor ductility and does not fuse like metal, which causes the formation of minute voids, which is the path of internal penetration of an aqueous solution such as seawater. It has become.

【0017】こうした現象は、Zn, Alおよびそれらの合
金の溶射皮膜にも発生するが、これらの金属溶射皮膜
は、もともと炭素鋼よりも電気化学的に卑な電位 (低電
位) をもつため、たとえ海水が浸入してきたとしても、
炭素鋼基材の方がカソードとなって逆の腐食電流が流れ
るから防食作用を伴う。従って、現在の多くの防食皮膜
というのは、Zn, Alなどの基材に対して相対的に卑な
(低電位) 金属の溶射皮膜の施工が一般的となっている
のである。いわゆる本発明は、もともと炭素鋼よりも電
気化学的に貴な電位 (高電位) をもつ金属, 合金を被覆
して、以下に説明するような溶射防食皮膜を形成するこ
とにより、防食しようとする技術であると言える。
Such a phenomenon also occurs in sprayed coatings of Zn, Al and their alloys. However, since these metal sprayed coatings originally have an electrochemically lower potential (lower potential) than carbon steel, Even if seawater has entered,
Since the reverse corrosion current flows through the carbon steel base material as the cathode, a corrosion prevention action is provided. Therefore, many of the current anticorrosion coatings are relatively low relative to substrates such as Zn and Al.
(Low potential) It is common to apply a thermal spray coating of metal. The so-called present invention intends to prevent corrosion by coating a metal or alloy having a potential (high potential) electrochemically more noble than carbon steel, and forming a thermal sprayed anticorrosion film as described below. It can be called technology.

【0018】即ち、本発明にかかる技術は、本来は犠牲
腐食されると考えられている金属・合金を被覆材料にす
ること、もっと詳しく述べると、いわゆる炭素鋼に対し
電気化学的に同等、もしくは貴な電位を示す金属材料で
あっても、金属それ自体の耐食性が優れていれば、場合
によっては宿命的な溶射皮膜中の気孔の影響を受けない
ようにすることができることを利用したものである。そ
の方法とは、第1に、溶射材料中に金属Alを添加し、溶
射後はその皮膜中に遊離状態のその金属Alを残留分散さ
せることによって、フリーな金属Alにて気孔を封孔する
とともに、該溶射皮膜を構成する微粒子の相互結合力や
炭素鋼基材との結合力を向上させることにある。なお、
本発明に従って形成した溶射皮膜は、未反応の残留金属
Alが気孔中に侵入して封孔することから、密度の高い皮
膜となる。即ち、本発明にかかる上記皮膜の密度は、従
来の皮膜の気孔率1〜3%に比べて0.2 〜0.5 と低く、
特に貫通気孔が消滅する特徴がある。
That is, the technology according to the present invention is to use a metal or alloy which is originally considered to be sacrificed to be a coating material, and more specifically, to electrochemically equal or so-called carbon steel. Even if the metal material shows a noble potential, if the metal itself has excellent corrosion resistance, in some cases, it is possible to prevent the influence of pores in the fate spray coating, which is a fate. is there. First, metal Al is added to the thermal sprayed material, and after thermal spraying, the metal Al in a free state is dispersed and dispersed in the coating, thereby sealing the pores with free metal Al. In addition, it is to improve the mutual bonding force of the fine particles constituting the thermal spray coating and the bonding force with the carbon steel base material. In addition,
Thermal spray coatings formed in accordance with the present invention are characterized by unreacted residual metal
Since Al penetrates into the pores and seals, a high-density film is formed. That is, the density of the film according to the present invention is as low as 0.2 to 0.5 as compared with the porosity of the conventional film of 1 to 3%,
In particular, there is a feature that through pores disappear.

【0019】第2に、その溶射皮膜を形成した後にあっ
ては、この皮膜中に独立して固溶した金属Alが遊離状態
で含まれていると、この遊離金属Alは、該皮膜中の電気
化学的に貴な金属粒子および炭素鋼基材に対して、いわ
ゆるアノードとして作用して自らが犠牲陽極となつて前
記金属粒子や炭素鋼基材を保護する作用を担うことにな
る。
Secondly, after the thermal spray coating is formed, if the metal Al, which is independently dissolved in the coating, is contained in a free state, the free metal Al is contained in the coating. It acts as a so-called anode for the electrochemically noble metal particles and the carbon steel base material, and serves as a sacrificial anode to protect the metal particles and the carbon steel base material.

【0020】例えば、SUS 304 ステンレス鋼粒子の表面
に、金属Alを造粒法を利用してコーティングした溶射材
料を用いて成膜すると、次のような反応が起こる。 (1) 溶射熱源中では、まず表面の融点の低い金属Alが溶
融するとともに、その内部のステンレス鋼粒子と冶金反
応を起こす。 (2) 上記冶金反応によって、FeAl, FeAl, FeAl, Fe
Al, NiAl, NiAl , NiAl, NiAl, CrAl, Cr
Al11, CrAl, CrAlおよび CrAlなどの金属間
化合物が生成する。これらの反応は、いずれも発熱反応
であるため、溶融・半溶融粒子の温度を上げて粘度を低
下させる。その結果、該溶融・半溶融粒子が炭素鋼基材
へ衝突する際、粒子はよく扁平化して積層していくの
で、粒子間結合力が向上すると共に、気孔の減少に役立
つこととなる (NiAl金属間化合物の生成時に発生する熱
量である断熱燃焼温度は約1900Kである) 。 (3) 溶射熱源中を通過する溶射粒子は、時間的には非常
に短い (1/100 〜1/1000秒) ため、上記(2) の反応は完
結することなく炭素鋼基材の表面に衝突するので、すべ
ての反応が非平衡のままとなり、Alもまた未反応のまま
の状態, 即ち少なくとも一部が遊離状態で皮膜中に残留
することとなる。 (4) 上述した未反応金属Alは、溶融状態にあるため、ス
テンレス鋼粒子との相互結合を促すと共に、流動性が良
好なため、炭素鋼基材に衝突したときの密着力を向上さ
せる。しかも、皮膜の気孔部は、この未反応金属Alの侵
入によって封孔されることとなる。 (5) 溶融した金属Alは、脱酸作用があるため、ステンレ
ス鋼粒子の酸化膜生成反応を抑制する。このことは、ス
テンレス鋼粒子と金属Alとの相互結合力の向上に寄与す
る。なお、Coを含む溶射材料とAlが冶金反応をすると、
CoAl, CoAl12, CoAlあるいは CoAl などの
金属間化合物を生成する。 (6) 溶射皮膜中に生成するAl金属間化合物は硬質である
ため、皮膜の耐摩耗性や耐ブラストエロージョン性を向
上させる効果がある。
For example, the surface of SUS 304 stainless steel particles
Sprayed metal coated with metal Al using granulation method
When a film is formed using a material, the following reaction occurs. (1) In the thermal spray heat source, first, metal Al with a low melting point on the surface is melted.
As well as the stainless steel particles inside it
Respond. (2) By the above metallurgical reaction, Fe3Al, FeAl, FeAl2, Fe
Al3, NiAl3, Ni2Al 3, NiAl, Ni3Al, CrAl7, Cr2
Al11, Cr4Al9, Cr5Al and Cr2Between metals such as Al
A compound is formed. All of these reactions are exothermic
Lower the viscosity by raising the temperature of the molten / semi-molten particles.
Let it down. As a result, the molten and semi-molten particles
When colliding with particles, the particles often flatten and stack
Improves bond strength between particles and helps to reduce pores
(The heat generated during the formation of NiAl intermetallic compound
The amount of adiabatic combustion temperature is about 1900K). (3) Thermal spray particles passing through the thermal spray heat source
Reaction (1/100 to 1/1000 second), the reaction in (2) above is complete.
Impacts the surface of the carbon steel substrate without sintering,
All reactions remain non-equilibrium and Al remains unreacted
State, that is, at least a part of the film remains free
Will be done. (4) Since the above-mentioned unreacted metal Al is in a molten state,
It promotes mutual bonding with stainless steel particles and has good fluidity.
It improves the adhesion when colliding with the carbon steel base material.
Let In addition, the pores of the film are affected by the unreacted metal Al.
It will be sealed by entry. (5) Since molten metal Al has a deoxidizing effect,
Suppresses the oxide film formation reaction of stainless steel particles. This means that
Contributes to improvement of the mutual bonding force between stainless steel particles and metallic Al
You. In addition, when the thermal spray material containing Co and Al undergo a metallurgical reaction,
Co2Al9, Co4Al12, Co2Al5Or CoAl
Produces intermetallic compounds. (6) Al intermetallic compound generated in thermal spray coating is hard
Therefore, the film has improved wear resistance and blast erosion resistance.
Has the effect of raising.

【0021】本発明で使用する電気化学的に同等もしく
は貴な電位を示す溶射材料としては、Ni, Cr, Co, Cu,
Ti, Moなどの金属およびこれらの金属を主要成分とする
合金、例えばFe合金 (例えばステンレス鋼:18wt%Cr−
8wt%Ni−残Fe) やAl合金 (例えばカンタル合金:23wt
%Cr−6wt%Al−2wt%Co−残Fe) を使用することがで
きる。なお、前記Fe合金、Al合金は、溶射前の状態でFe
やAlが合金として固溶していたり、金属間化合物として
含まれているものであるが、炭素鋼に対してはいずれも
貴な挙動を示す金属材料の一種である。表1は、これら
の金属, 合金材料の腐食電位測定例を示すものである。
The thermal spraying material used in the present invention that exhibits an electrochemically equivalent or noble potential includes Ni, Cr, Co, Cu,
Metals such as Ti and Mo and alloys containing these metals as main components, for example, Fe alloys (for example, stainless steel: 18 wt% Cr-
8wt% Ni-residual Fe) and Al alloy (for example, Kanthal alloy: 23wt)
% Cr-6 wt% Al-2 wt% Co-residual Fe) can be used. Note that the Fe alloy and the Al alloy were made of Fe before spraying.
Although Al and Al are dissolved as an alloy or are contained as an intermetallic compound, they are all kinds of metallic materials that show noble behavior to carbon steel. Table 1 shows an example of the measurement of the corrosion potential of these metals and alloy materials.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】本発明において、溶射皮膜中に含まれる遊
離状態の金属Al量は、1wt%〜30wt%の範囲がよい。
金属Alの量が1wt%より少ないと該Alによる犠牲陽極作
用が起こらず、添加の効果に乏しくなる。一方、この量
が30wt%より多くなっても、本発明の上記作用・効果
が格別大きくならないので実用的でない。
In the present invention, the amount of free metal Al contained in the thermal spray coating is preferably in the range of 1 wt% to 30 wt%.
If the amount of metal Al is less than 1 wt%, the sacrificial anode effect of the Al does not occur, and the effect of addition is poor. On the other hand, if the amount is more than 30% by weight, the above-mentioned action and effect of the present invention do not become extremely large, so that it is not practical.

【0024】なお、金属Alの添加方法は、基材金属より
も電気化学的に貴な電位をもつ溶射材料粒子の表面を覆
うように金属Alを被覆したものを用いることが最良であ
るが、もちろん金属Alの粒子を単に物理的に混合したも
のであってもよい。ここで、Al合金の例としては、例え
ば JIS H4000, JIS H4040 に規定されている合金であれ
ばすべて使用することができる。
The method of adding metal Al is best to use a material coated with metal Al so as to cover the surface of sprayed material particles having a potential that is electrochemically more noble than the base metal. Of course, it may be simply a physical mixture of metal Al particles. Here, as examples of the Al alloy, for example, all the alloys specified in JIS H4000 and JIS H4040 can be used.

【0025】上記の耐食性を有する溶射皮膜を形成する
ための有効な方法は、プラズマ溶射法, フレーム溶射
法, 高速フレーム溶射法、爆発溶射法などのように、粉
末状の溶射材料の使用が可能な溶射法がよく適合する
が、溶射法それ自体については特に限定がある訳ではな
い。上掲の溶射法に用いる溶射粉末材料の粒径は、5〜
80μmの範囲がよく、特に10〜50μmの範囲が好
適である。5μmより小さい粒径では流動性が悪く、ま
た80μm以上のものでは溶射熱源中における加熱昇温
速度が遅くなるため、Al金属間化合物の生成が円滑に完
結されにくい傾向があるからである。
Effective methods for forming the above-mentioned sprayed coating having corrosion resistance include the use of powdery sprayed materials such as plasma spraying, flame spraying, high-speed flame spraying, and explosive spraying. Although a suitable thermal spraying method is well suited, the thermal spraying method itself is not particularly limited. The particle diameter of the thermal spray powder material used in the above thermal spraying method is 5 to 5.
The range is preferably 80 μm, particularly preferably 10 to 50 μm. If the particle size is smaller than 5 μm, the fluidity is poor, and if the particle size is 80 μm or more, the heating rate in the thermal spraying heat source is slowed down, so that the production of Al intermetallic compound tends to be difficult to complete smoothly.

【0026】[0026]

【実施例】実施例1 この実施例では、溶射材料として表2に示すような成分
組成の合金を用いて実験した。これらの溶射材料および
溶射皮膜は、すべて炭素鋼 (-0.440V) に対し電気化学
的に貴な電位を示すものであり、同時にそれぞれの材料
を単独で海水中に浸漬すると、いずれも炭素鋼より優れ
た耐食性を示すものである。皮膜の形成方法は、上記各
溶射材料中に、金属Alの含有量がそれぞれ8wt%となる
ように添加 (溶射粒子の表面に金属Alを造粒法によって
被覆) した後、高速フレーム溶射法によって、炭素鋼試
験片 (SS400 寸法:幅50×長100 ×厚 5mm)上に150 μ
m厚となるように成膜し、その後、試験片の端面および
裏面については防錆塗装を施し、炭素鋼の露出部がない
ように処理した。さらにその後、JIS Z2371 規定の塩水
噴霧試験を行い、溶射皮膜表面における赤さびの発生状
況を調査した。なお、比較試験片としては、金属Alを添
加しない表1に記載の溶射材料による150 μm厚の溶射
皮膜を成膜したものを用いた。
Example 1 In this example, an experiment was conducted using an alloy having a composition shown in Table 2 as a thermal spray material. All of these sprayed materials and sprayed coatings show an electrochemically noble potential with respect to carbon steel (-0.440 V). It shows excellent corrosion resistance. The coating is formed by adding metal Al to each of the above-mentioned sprayed materials so that the content of metal Al becomes 8 wt% (the surface of the sprayed particles is coated with metal Al by a granulation method), and then by high-speed flame spraying. , 150μ on a carbon steel specimen (SS400 size: width 50 x length 100 x thickness 5mm)
Then, the end face and the back face of the test piece were subjected to rust-preventive coating, and were processed so that there was no exposed portion of carbon steel. Thereafter, a salt spray test specified in JIS Z2371 was conducted to investigate the occurrence of red rust on the sprayed coating surface. As a comparative test piece, a 150 μm-thick thermal sprayed coating made of the thermal spraying material shown in Table 1 to which no metal Al was added was used.

【0027】表3は、塩水噴霧試験結果を示したもので
ある。比較例 (No. 8〜14) については、24時間の塩
水噴霧試験後においてすでに赤さびが点状に発生してお
り、48時間後の赤さびの発生率は1〜10% (表面積
率) に達し、炭素鋼基材の防錆力に乏しいことが認めら
れた。これに対し、金属Al入りの溶射皮膜を用いた本発
明例では、96時間後でも赤さびの発生は認められず、
炭素鋼基材に対し、優れた防錆能力のあることがわかっ
た。
Table 3 shows the results of the salt spray test. In the comparative examples (Nos. 8 to 14), red rust had already formed in a dotted shape after the salt spray test for 24 hours, and the occurrence rate of red rust after 48 hours reached 1 to 10% (surface area ratio). However, it was recognized that the carbon steel base material was poor in rust prevention. On the other hand, in the present invention example using the thermal spray coating containing metal Al, generation of red rust was not recognized even after 96 hours,
It was found that carbon steel base material had excellent rust prevention ability.

【0028】このような結果を示した理由としては、比
較例の溶射皮膜では、気孔部を通して塩水が内部へ侵入
して、皮膜と基材の間で局部電池を構成し、電気化学的
に卑な炭素鋼基材がアノードとなって腐食が進行し、溶
出したイオンが赤さびとなって皮膜表面へ浮き出したも
のと考えられる。一方、金属Al入りの本発明に適合する
溶射皮膜では、溶射粒子が熱源中で加熱された際に、融
点の低い金属Alがいち早く溶融して粒子の相互結合作用
を促し、その結果として皮膜の気孔を消滅させ、塩水の
内部侵入を阻止した結果によるものと考えられる。な
お、この表3の結果から明らかなように、No.10 の溶射
皮膜は、溶射材料中にAlを6wt%含む合金を用いている
にもかかわらず、24時間後からすでに赤さびが発生し
ている。即ち、溶射金属材料中に完全に合金化している
Alを含むものでは、防食性に劣ることが明らかであり、
皮膜中での金属Alの形態は遊離金属Alとして未反応状態
で固溶していることが必要である。
The reason for the above results is that, in the sprayed coating of the comparative example, salt water penetrates into the inside through the pores to form a local battery between the coating and the base material, and is electrochemically low. It is considered that corrosion progressed as the carbon steel base material became an anode, and the eluted ions became red rust and emerged on the film surface. On the other hand, in the thermal spray coating conforming to the present invention containing metal Al, when the thermal spray particles are heated in a heat source, the metal Al having a low melting point is quickly melted to promote the mutual bonding of the particles. This is considered to be due to the elimination of the pores and the prevention of the intrusion of the salt water. As is clear from the results in Table 3, the sprayed coating of No. 10 had red rust already generated after 24 hours despite the use of an alloy containing 6 wt% of Al in the sprayed material. I have. That is, it is completely alloyed in the sprayed metal material
It is clear that those containing Al have poor anticorrosion properties,
It is necessary that the form of metallic Al in the film is solid solution in a non-reacted state as free metallic Al.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】実施例2 実施例1の結果から、本発明に係る試験片上に被成した
遊離状態の金属Al入り溶射皮膜には気孔が存在しないこ
とが考えられる。そこで、これらの皮膜のうちの材料成
分中に鉄 (Fe) を含んでいないもの (D〜G)を選択
し、実施例1と同じ要領で溶射皮膜を形成した後、JIS
H8666 規定のフェロキシル試験法によって皮膜の貫通気
孔の有無を調査した。表4は、この試験の結果を示した
もので、比較例の溶射皮膜 (No. 5〜8) にはすべて青
色の斑点が明瞭に認められるのに対し、本発明の溶射皮
膜 (No. 1〜4) では小さな青色斑点が1〜2ヶ所に発
生したのみであった。次いで、青色斑点が認められた溶
射皮膜について、700 ℃に保持した電気炉中に15分間
保持した後、再びフェロキシル試験を実施したところ、
新たな青色斑点は発生しなかった。
Example 2 From the results of Example 1, it is considered that the thermal spray coating containing metal Al in the free state formed on the test piece according to the present invention has no pores. Therefore, of these coatings, those which do not contain iron (Fe) in the material components (DG) were selected, and after forming a sprayed coating in the same manner as in Example 1, the JIS
H8666 The presence or absence of through-pores in the coating was investigated by the prescribed ferroxyl test method. Table 4 shows the results of this test. In the sprayed coatings of Comparative Examples (Nos. 5 to 8), blue spots were clearly observed, whereas the sprayed coatings of the present invention (No. In (4), only small blue spots occurred in one or two places. Next, the sprayed coating having blue spots was kept in an electric furnace maintained at 700 ° C. for 15 minutes, and then subjected to a ferroxyl test again.
No new blue spots occurred.

【0032】これらの結果から、溶射材料は溶射熱源中
における加熱により、この材料中に添加している金属Al
が溶融することで互いの粒子間結合力を完結させること
が重要である。もし、この粒子間結合力が不十分な場合
には、成膜後Alの融点 (660℃) 以上に加熱することに
よって、前記作用を完結させる操作が有効であることが
わかった。これに対し、比較例の溶射皮膜 (No. 6 , 8
) は、加熱による封孔効果は認められず、多数の青色
斑点が発生した。
From these results, the thermal spray material was heated in the thermal spraying heat source, and the metallic Al added to the material was added.
It is important that the bonding force between particles be completed by melting the particles. If the interparticle bonding force is insufficient, it has been found that an operation of completing the above-mentioned action by heating the film to a temperature higher than the melting point of Al (660 ° C.) after film formation is effective. In contrast, the thermal spray coatings of Comparative Examples (Nos. 6 and 8)
), No sealing effect due to heating was observed, and many blue spots were generated.

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】実施例3 この実施例では、海岸に隣接する重工業地帯に建設され
た鋼構造物を想定して、実施例1の塩水噴霧試験の雰囲
気を硫酸によって酸性化 (pH4.0)させて腐食試験を行っ
た。比較例の溶射皮膜としては、現行のJIS H8300(199
9) 規定のZn, Zn−10wt%Al, Al, Al−5wt%Mgなどの
溶射材料を高速フレーム溶射して皮膜を供試した。
Example 3 In this example, assuming a steel structure constructed in a heavy industrial zone adjacent to the coast, the atmosphere of the salt spray test of Example 1 was acidified (pH 4.0) with sulfuric acid. A corrosion test was performed. As the thermal spray coating of the comparative example, the current JIS H8300 (199
9) High-speed flame spraying of specified materials such as Zn, Zn-10wt% Al, Al, and Al-5wt% Mg was used to test the coating.

【0035】表5は、この結果を示したものである。試
験雰囲気が極めて厳しいため、比較例の皮膜は48時間
後には溶解が甚だしく、また、全面にわたって炭素鋼基
材から赤さびが発生した。これに対し、本発明の遊離金
属Al入り溶射皮膜は、一部の皮膜 (No. 1, 2) に点状
の赤さびの発生は認められるものの、全体としては良好
な耐食性を発揮していることが判明した。
Table 5 shows the results. Since the test atmosphere was extremely severe, the coating of the comparative example was significantly dissolved after 48 hours, and red rust was generated from the carbon steel substrate over the entire surface. On the other hand, the thermal spray coating containing free metal Al of the present invention exhibits good corrosion resistance as a whole, though spot red rust is observed in some of the coatings (Nos. 1 and 2). There was found.

【0036】[0036]

【表5】 [Table 5]

【0037】実施例4 この実施例では、炭素鋼と同質の炭素鋼の溶射材料70
wt%に対し、金属Al,Al−3wt%Si合金, Al−5wt%Zn
およびAl−5wt%Mg合金をそれぞれ30wt%となるよう
に配合した粉末溶射材料を用い、高速フレーム溶射法に
よって炭素鋼試験片 (SS400 寸法:幅50×長100 ×厚 5
mm) の表面に、本発明にかかる200 μm厚になるように
成膜した。また、試験片の一部は、電気炉中で 700℃×
1hの加熱処理を行った。なお、加熱に際しては、炭素
鋼の酸化を防止するためArガスを通した。以上のように
して作製した溶射皮膜について、実施例1と同じ要領で
塩水噴霧試験を実施した。
Embodiment 4 In this embodiment, a sprayed material 70 of carbon steel of the same quality as carbon steel is used.
wt%, metal Al, Al-3wt% Si alloy, Al-5wt% Zn
Carbon steel test specimens (SS400 dimensions: width 50 x length 100 x thickness 5) were prepared by high-speed flame spraying using a powder-sprayed material containing 30 wt% of each of Al and Al-5 wt% Mg alloys.
mm) was formed to a thickness of 200 μm according to the present invention. In addition, part of the test piece was
Heat treatment was performed for 1 hour. At the time of heating, Ar gas was passed to prevent oxidation of the carbon steel. The salt spray test was performed on the thermal sprayed coating prepared as described above in the same manner as in Example 1.

【0038】表6は、その結果を要約したものである。
比較例の炭素鋼および炭素鋼溶射皮膜は、いずれも48
時間後全面にわたって赤さびが発生したのに対し、本発
明の溶射皮膜は1〜4ヶ所程度点状の赤さびは発生する
ものの、大きく進展する状態は認められず、優れた耐食
性を示した。また、皮膜形成後、加熱処理する方が点状
の赤さびの発生が幾分少なくなる傾向が見られた。
Table 6 summarizes the results.
Each of the carbon steel and the carbon steel sprayed coating of the comparative example was 48
Although red rust was generated over the entire surface after the time, the thermal sprayed coating of the present invention generated red rust having about 1 to 4 spots, but did not show any significant development and showed excellent corrosion resistance. Further, after the film was formed, the heat treatment tended to reduce the occurrence of spot-like red rust somewhat.

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炭素鋼基材に対して電気化学的に同等または貴な電位を
示す材料で被覆したものであっても、その皮膜中に、基
材に対して犠牲陽極作用を担う遊離の金属Alを混合させ
ることにより、そして、さらには溶射熱源による加熱ま
たは成膜後の加熱処理によって該皮膜中にAl金属間化合
物を生成させた場合には、その加熱による発熱によって
気孔の消滅をも実現できるので、溶射材料本来の耐食性
を十分に発揮させることが可能となった。従って、本発
明によれば、海水やNO, SOなどの腐食性ガスに対す
る耐久性と密着性に優れた溶射被覆部材を提供すること
ができる。また、本発明によれば、Zn, Alおよびそれら
の合金溶射皮膜の耐久性が、環境の汚染に伴って短くな
っている問題点を克服できるので、鋼構造物の保守点
検、そのコストを大幅に改善することができると同時
に、皮膜の寿命の向上を大幅に実現することができる。
As described above, according to the present invention,
Even if the carbon steel substrate is coated with a material that shows electrochemically equivalent or noble potential, the free metal Al that plays the role of sacrificial anode on the substrate is mixed into the film. In the case where an Al intermetallic compound is generated in the coating by heating with a thermal spraying heat source or by heat treatment after film formation, it is also possible to eliminate pores by the heat generated by the heating. It has become possible to sufficiently exhibit the original corrosion resistance of the material. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a sea water or NO x, spray coating member having excellent adhesion durability against corrosive gases such as SO x. In addition, according to the present invention, the durability of Zn, Al and their alloy sprayed coatings can be overcome, the problem of which has been shortened due to environmental pollution. And at the same time, the life of the film can be greatly improved.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製基材の表面に、その基材金属に対
して電気化学的に同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属
の溶射防食皮膜が形成されていると共に、この皮膜中に
は遊離状態の金属アルミニウムもしくはアルミニウム合
金を1〜30wt%含有することを特徴とする耐食性に優
れた溶射被覆部材。
1. A thermal sprayed anticorrosion coating of a corrosion-resistant metal having an electrochemically noble potential equal to or higher than that of a base metal is formed on the surface of a metal base. A spray-coated member excellent in corrosion resistance, characterized by containing 1 to 30% by weight of metal aluminum or aluminum alloy in a free state.
【請求項2】 金属製基材の表面に、その基材金属に対
して電気化学的に同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属
の溶射防食皮膜が形成され、かつその溶射防食皮膜中に
は、遊離状態の金属アルミニウムもしくはアルミニウム
合金を1〜30wt%含有すると共に、アルミニウムと貴
な電位の前記金属材料との冶金反応によって生成するAl
金属間化合物を0.3 〜15wt%含有することを特徴とす
る耐食性に優れた溶射被覆部材。
2. A thermal sprayed anticorrosion coating of a corrosion resistant metal having a potential no less than electrochemically equivalent to the base metal is formed on the surface of the metal substrate, and the thermal sprayed anticorrosion coating includes Containing 1 to 30% by weight of metal aluminum or aluminum alloy in a free state, and Al formed by a metallurgical reaction between aluminum and the metal material having a noble potential.
A spray-coated member excellent in corrosion resistance characterized by containing 0.3 to 15 wt% of an intermetallic compound.
【請求項3】 金属製基材が炭素鋼である場合に、炭素
鋼に対して電気化学的に同等もしくは貴な電位を示す耐
食性金属成分が、Ni, Cr, Co, Cu, Ti, MoおよびFeから
選ばれるいずれか1種以上の金属または合金からなるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の溶射被覆部
材。
3. When the metal substrate is carbon steel, the corrosion-resistant metal components having an electrochemically equivalent or noble potential with respect to carbon steel include Ni, Cr, Co, Cu, Ti, Mo and The thermal spray coated member according to claim 1, wherein the thermal spray coated member is made of at least one metal or alloy selected from Fe.
【請求項4】 請求項2の記載において、上記溶射防食
皮膜中には、FeAl, FeAl, FeAl, FeAl, NiAl,
NiAl, NiAl, NiAl, CoAl, CoAl 12, Co
Al, CoAl, CrAl, CrAl11, CrAl, CrAl
およびCrAlから選ばれる1種以上のAl金属間化合物が
含まれていることを特徴とする耐食性に優れた溶射被覆
部材。
4. The thermal spray protection according to claim 2, wherein:
In the film, Fe3Al, FeAl, FeAl2, FeAl3, NiAl3,
Ni2Al3, NiAl, Ni3Al, Co2Al9, Co4Al 12, Co2
Al5, CoAl, CrAl7, Cr2Al11, Cr4Al9, Cr5Al8
And Cr2One or more Al intermetallic compounds selected from Al
Thermal spray coating with excellent corrosion resistance characterized by being included
Element.
【請求項5】 金属製基材の表面に、金属アルミニウム
もしくはその合金と、残部として含む前記基材金属に対
して電気化学的に同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属
とからなる粉末材料を溶射して溶射防食皮膜を形成する
と同時に、その皮膜中には遊離状態の金属アルミニウム
もしくはその合金を1〜30wt%残留させることを特徴
とする耐食性に優れた溶射被覆部材の製造方法。
5. A powder material comprising metal aluminum or an alloy thereof and a corrosion-resistant metal having a noble potential that is electrochemically equal to or higher than that of the base metal contained as a balance on the surface of a metal base. A method for producing a spray-coated member having excellent corrosion resistance, comprising forming a sprayed anti-corrosion coating by spraying and leaving 1 to 30 wt% of free metal aluminum or its alloy in the coating.
【請求項6】 金属製基材の表面に、金属アルミニウム
もしくはその合金と、残部として含む前記基材金属に対
して電気化学的に同等以上に貴な電位をもつ耐食性金属
とからなる粉末材料を溶射して溶射防食皮膜を形成する
と同時に、その皮膜中には遊離状態の金属アルミニウム
もしくはその合金を1〜30wt%残留させ、次いで、そ
の溶射防食皮膜をアルミニウムの融点より高い温度で熱
処理することによって、該皮膜中にはさらにAl金属間化
合物を生成分散させることを特徴とする耐食性に優れた
溶射被覆部材の製造方法。
6. A powder material composed of metallic aluminum or an alloy thereof and a corrosion-resistant metal having a noble potential electrochemically equal to or more than the base metal contained as a balance on the surface of a metal base material. At the same time as spraying to form a thermal sprayed anti-corrosion coating, 1 to 30 wt% of free metal aluminum or its alloy is left in the coating, and then the thermal sprayed anti-corrosion coating is heat-treated at a temperature higher than the melting point of aluminum. And a method for producing a thermal spray-coated member having excellent corrosion resistance, further comprising forming and dispersing an Al intermetallic compound in the coating.
【請求項7】 金属製基材が炭素鋼である場合に、炭素
鋼に対して電気化学的に同等もしくは貴な電位を示す耐
食性金属成分が、Ni, Cr, Co, Cu, Ti, MoおよびFeから
選ばれるいずれか1種以上の金属または合金からなるこ
とを特徴とする請求項5または6に記載の製造方法。
7. When the metal substrate is carbon steel, the corrosion-resistant metal component having an electrochemically equivalent or noble potential with respect to carbon steel includes Ni, Cr, Co, Cu, Ti, Mo and The method according to claim 5, wherein the method comprises at least one metal or alloy selected from Fe.
【請求項8】 請求項6の記載において、上記溶射防食
皮膜中には、FeAl, FeAl, FeAl, FeAl, NiAl,
NiAl, NiAl, NiAl, CoAl, CoAl 12, Co
Al, CoAl, CrAl, CrAl11, CrAl, CrAl
およびCrAlから選ばれる1種以上のAl金属間化合物が
含まれていることを特徴とする耐食性に優れた溶射被覆
部材の製造方法。
8. The thermal spray protection according to claim 6, wherein
In the film, Fe3Al, FeAl, FeAl2, FeAl3, NiAl3,
Ni2Al3, NiAl, Ni3Al, Co2Al9, Co4Al 12, Co2
Al5, CoAl, CrAl7, Cr2Al11, Cr4Al9, Cr5Al8
And Cr2One or more Al intermetallic compounds selected from Al
Thermal spray coating with excellent corrosion resistance characterized by being included
Manufacturing method of the member.
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