JP2002507487A

JP2002507487A - 耐浸食性コーティング

Info

Publication number: JP2002507487A
Application number: JP2000537671A
Authority: JP
Inventors: ダレル，セルジュ; レベール，ヘンリ
Original assignee: ザ・ナショナル・リサーチ・カウンシル・オブ・カナダ
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2002-03-12
Also published as: US6156443A; CA2266814C; WO1999048640A1; EP1068043A1; CA2266814A1

Abstract

(57)【要約】耐浸食性コーティングの現場での付着方法。金属基材の表面に付着させた場合、コーティングは、延性金属相と結合した硬いフェロボリドを含む。この延性金属相は、酸素に対する低い親和性を有する金属から選択される。耐浸食性コーティングの付着における使用に適合したコア・ワイヤの調製および組成もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）（（ａ）発明の分野）本発明は、浸食性粒子に曝される金属物品のコーティングにおける使用に好適
なコア・ワイヤの調製方法に関する。詳細には、本発明は、延性金属相、すなわ
ち、酸素に対する低い親和性を有する延性金属相と結合したより大きなフェロボ
ロン相からなる耐浸食性コーティングを付着させることに関する。

【０００２】（（ｂ）従来技術の説明）固体粒子浸食は、固体粒子の繰り返される衝突から生じる固体表面からの物質
の進行性喪失として定義される。固体粒子浸食は、一般には１ｍ／ｓを超える任
意の大きな速度で固体に衝突するガスまたは液体の媒体に硬い粒子が混入してい
るときには常に予想され得る。固体粒子浸食の発生には、成分の希薄化、ガス粒
子の流れ場を伴う巨視的スクーピングの出現、粒子のサイズおよび速度にひどさ
が依存する表面の乱雑化、摩耗に特徴的な方向性溝形成の欠如、および場合によ
り波状パターンの形成が含まれる。

【０００３】浸食と摩耗との違いは明確にしなければならない。なぜならば、これらの用語
は間違って解釈されることが非常に多く、事態が適切に分類されていないからで
ある。固体粒子浸食は、一連の粒子の衝突と表面からの跳ね返りをいうが、摩耗
は、外部から加えられた力の作用のもとで表面を移動する摩耗性粒子の滑りから
生じる。最も明確な違いは、浸食においては、物質に対して粒子が作用する力は
その減速のためであり、一方、摩耗においては、力は外部的に加えられ、一定し
ているということである。

【０００４】したがって、浸食は、３種類の変数によって、すなわち、粒子流を記載する衝
突変数（速度、衝突角および粒子濃度）、粒子変数（粒子の形状、サイズ、硬度
および砕けやすさ）および物質のミクロ構造によって影響される。浸食剤の速度
は物質の除去速度に著しく影響する。浸食速度は速度とともに指数的に増大する
（指数は、金属の場合には２〜２．５の間であり、セラミックスの場合には２．
５〜３の間である）ことが一般に認められている。角のある粒子は、丸い粒子よ
りも大きな浸食速度をもたらす。浸食される物質に対する浸食性粒子の硬度も考
慮しなければならない。

【０００５】その性質に依存して、物質は浸食に対して異なる応答を有する。延性物質にお
ける物質除去は大きな塑性流動が関与し、一方、セラミックスにおいては、破壊
が、特に入射角がより大きい場合には非常に重要である。金属と衝突する固体粒
子は塑性的な衝突痕を形成して、物質が入れ替わる。入射角が小さい場合、入れ
替わった物質は、その後で切断され、科学文献では「プレートレット機構」とし
て知られている機構によって除かれる。金属物質は、衝突角が小さい場合には、
衝突角が大きい場合よりも大きな浸食速度を示す。逆に、セラミックスは、衝突
角が大きい場合には、衝突角が小さい場合よりも大きな損傷を受け、９０°で最
大の浸食を示す。そのような場合、物質の除去機構は、通常の入射角での浸食の
間の脆性破壊により開始されるひび割れが関与する。

【０００６】したがって、低速度で衝突する粒子については、衝突角が小さい場合、通常は
硬い物質が考慮されるが、衝突角が大きい場合には弾性物質が選択されなければ
ならない。粒子速度がより大きい場合、ある程度の靭性を有する硬い粒子が、衝
突角が小さい場合に選択され、強度と延性との妥協を示す弾力性物質が、衝突角
が大きい場合に選ばれる。弾力性は、衝突粒子の表面侵入を阻止するために必要
である。したがって、浸食を阻止するための物質選択は、粒子が表面に衝突する
角度および衝突速度に依存する。

【０００７】高クロム白鋳鉄およびステライト（Stellite）などの二相物質は、大きな耐浸
食性を示すことが予想され得る。そのような合金は、金属の望ましい延性および
靭性とともに硬いセラミックス相の比較的良好な浸食を併せ持ち得ることが予想
され得る。これらの合金は優れた耐摩耗性をもたらすが、大部分の浸食条件のも
とで、これらの合金は、普通の炭素鋼または純金属を上回る改善をほとんど示さ
ない。硬くて脆い相が比較的柔らかい金属マトリックスにおいて分散相として存
在することによって、硬くて脆い相の浸食は相乗的に増大する。一例として、石
英砂によって浸食された白鋳鉄表面は、一次炭化物が表面下の深いところまで押
し下げられていることを示している。

【０００８】浸食は、蒸気タービンおよびジェットタービン、粒状物を搬送するパイプライ
ンおよびバルブ、ならびに流動床型燃焼システムなどの多くの工学システムにお
ける重大な問題と考えられている。一般的に言えば、固体粒子を含有する流体の
処理および輸送において使用される機械類は、浸食から生じる損傷に曝されてい
る。ガラス繊維、炭素繊維、アスベストまたは酸化鉄を含有する樹脂を加工する
ための加工用機械；鉱石または石炭の流体輸送用のスラリー・ポンプ；スラリー
を輸送するためのパイプラインなどは、固体粒子浸食によって損傷を受ける産業
用機械類の例である。

【０００９】特に、５００℃までの温度に曝される高温流動床の金属構成部品、および３５
０℃に達する温度のガスを吸引するプロセス・ファンは広範囲の物質損耗を受け
ている。流動床型燃焼炉内の熱交換器チューブは、低温（２５０℃）で比較的大
きな損耗速度を有していた。損耗速度は、温度および粒子速度とともに大きくな
っている。最大の損耗速度が、３４７ステンレス鋼の場合には４５０℃で、イン
コロイ（Incoloy）８００Ｈの場合には４５０℃で、軟鋼の場合には３００℃で、１Ｃｒ−０．５Ｍｏ鋼の場合には４００℃で、２．２５Ｃｒ−１Ｍｏの場合に
は４００℃で、７２２Ｍ２４Ｔ鋼の場合には４００℃で観測されている。１００
℃を超える温度の場合、浸食は酸化を高める。損耗は、衝突粒子による酸化物の
形成および除去を伴う。これらの温度において、薄い酸化物層が、静的な酸化が
行われている場合よりもはるかに大きな速度で形成される。衝突粒子は薄い酸化
物層を繰り返し取り除き、曝された金属表面は容易に酸化される。したがって、
このような条件化では、浸食により物質の酸化は促進される。

【００１０】鉄鉱石粒子を含有する熱ガスを再循環するペレット化プラントで使用されてい
るプロセス・ファンにおいて、同じタイプの損耗が認められている。鉄鉱石ペレ
ットは、連続的な大型の産業用オイル燃焼炉で焼結される。炉から、大量の熱ガ
スが強力なファンによって吸引される。ガスにより運ばれる鉄粒子および１２５
℃と３２８℃との範囲にある温度に曝されると、ファンの構成部品は急速に劣化
する。広範囲にわたる部品の修復または交換が、利益的な操業を維持するために
必要となる。

【００１１】コバルト結合型およびニッケル結合型炭化タングステンのコーティングが、ニ
ッケル結合型炭化クロムと同様に、その耐摩耗性のために様々な適用例において
広く採用されている。残念なことに、これらのコーティングは、費用のかかる高
速度オキシ燃料およびプラズマ・スプレー技術を使用して付着されている。さら
に、これらのコーティング技術は、特に制限区域における現場での適用に適して
いない。これらの物質は、ニッケル、クロムおよびタングステンなどの戦略的に
重要で、価格が変動しやすい元素を含有し、かつ／または上記の適用において最
良の耐浸食性を必ずしももたらしていない。これらの元素（ＷＣ）は戦略的に重
要であるか、あるいは不足しており、その結果、これらの炭化物物質は価格が変
動しやすい。さらに、これらの物質に含有される元素は、特定の適用におけるそ
の使用を制限し、高価な健康保護装置を必要とし、かつ毒性ダストへの個人被爆
を制限しなければならない何らかの毒性を示す。

【００１２】多くの研究者により、鉄およびホウ化鉄に基づく物質が種々の適用のために以
前に提案されている。

【００１３】Ｋｏｎｄｏ、Ｏｋａｄａ、ＭｉｎｏｕｒａおよびＷａｔａｎａｂｅは、米国特
許第３，９９９，９５２号（１９７６）において、ホウ化鉄、またはホウ化鉄の
一部が鉄以外のホウ化物または複ホウ化物で置換された鉄の複ホウ化物を含む硬
合金粉末から調製された焼結硬合金の製造方法を提案した。

【００１４】その後の特許（米国特許第４，１９４，９００号）（１９８０）において、Ｉ
ｄｅ、Ｔａｋａｇｉ、Ｗａｔａｎａｂｅ、Ｏｈｈｉｒａ、Ｆｕｋｕｍｏｒｉおよ
びＫｏｎｄｏは、強度および硬度を改善するために種々の原料を使用することに
よる硬合金粉末の製造方法における改変を提案した。これらの研究において、硬
合金は、硬合金粉末を粉砕し、粉砕粉末を圧縮し、その後、真空または制御され
た雰囲気のもとで圧縮物を焼結することによって製造される。

【００１５】Ｉｄｅ、Ｋａｗａｍｕｒａ、Ｏｈｈｉｒａ、ＷａｔａｎａｂｅおよびＫｏｎｄ
ｏは、日本国特許昭（１９８３）１０１６２２号において、ペア型金属を形成さ
せるために組み合わせられている鉄系複合体シリーズの硬い焼結合金を使用する
方法を提案した。これらの合金の硬い相は３５〜９６ｗｔ％の鉄系の複合ホウ化
物を含有し、残りは、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚ
ｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、または結合相を形成するためのこれらの金属の合金の１
つまたは複数からなる。金属に対するこれらの焼結合金の滑り摩耗特性は、Ｏｈ
ｇｏｓｈｉ滑り摩耗試験器を使用して評価された。

【００１６】ＷａｔａｎａｂｅおよびＳｈｉｍｉｚｕは、米国特許第４，２５９，１１９号
（１９８１）において、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ａｌ
およびＺｒの二ホウ化物からなる群から選択される少なくとも２種類の金属ホウ
化物の組み合わせを７０〜９９．９９％で含み、かつニッケル、鉄およびコバル
トのホウ化物からなる群から選択される金属ホウ化物（１つまたは複数）を０．
０１〜３０重量％で含む摩耗剤として好適な焼結体を提案した。

【００１７】ＷａｔａｎａｂｅおよびＫｏｎｏは、米国特許第４，２９２，０８１号（１９
８１）において、ＭｎＢ、Ｍｎ₃Ｂ₄、Ｍｎ₂Ｂ、Ｍｎ₄Ｂ、ＴｉＢ、Ｔｉ₂Ｂ₅、Ｗ ₂ Ｂ₅およびＭｏ₂Ｂ₅などの微量の金属ホウ化物とともに、二ホウ化チタン、二ホ
ウ化クロム、二ホウ化タンタルからなる耐火性の摩耗性焼結体を提案した。焼結
体の調製において、ホウ化鉄、ホウ化ニッケル類およびホウ化コバルト類が、液
相焼結を好ましくするために添加されている。Ｗａｔａｎａｂｅらは、米国特許
第５，０３６，０２８号において、少なくとも、ａ）ＴｉＢ₂、ＺｒＢ₂、ＣｒＢ ₂ 、ＨｆＢ₂、ＶＢ₂、ＴａＢ₂、ＮｂＢ₂、ＭｏＢ₂、ＹＢ₂、ＡｌＢ₂、ＭｇＢ₂、ＣｒＢ、ＶＢ、ＴａＢ、ＮｂＢ、ＭｏＢ、ＨｆＢ、ＹＢ、ＺｒＢ、ＨｆＢ、Ｔｉ
Ｂ、ＭｎＢ、Ｗ₂Ｂ₅およびＭｏ₂Ｂ₅；ｂ）０．１〜１０ｗｔ％のホウ化コバルト
、ホウ化ニッケルまたはホウ化鉄、およびｃ）Ｔｉ、Ｚｒ、ＷおよびＣ、ＺｒＣ
Ｎ、ＨｆＣＮを含む複炭化物、またはＴｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＣ、Ｎを含む複炭
素窒化物の０．１〜１０ｗｔ％からなる高密度の金属ホウ化物系セラミックス焼
結体を提案した。

【００１８】ＪａｎｄｅｓｋａおよびＲｅｚｈｅｔｓは、米国特許第４，６７８，５１０号
（１９８７）において、Ｃ、Ｃｕおよびニッケルホウ化物の添加を含む主として
鉄粉混合物を圧縮成形して焼結することによって得られる耐摩耗性鉄合金物質を
提案した。この製造物のミクロ構造は、マルテンサイト性マトリックスまたはパ
ーライトマトリックスに分散された硬いホウ素セメンタイト粒子を含む。粒子は
、耐摩耗性を改善するために、好ましくは１０〜３０体積％の間の量で、１μｍ
よりも大きな断面積を有する。この物質は、自動車用ギアのために開発された。

【００１９】ＳａｉｔｏおよびＫｏｕｊｉは、欧州特許第０６５９８９４Ａ２号において、
鉄または鉄合金のマトリックスおよびＩｖａ族元素のホウ化物からなる群から選
択される１つのホウ化物、ならびにマトリックスに分散されたＶａ族元素および
鉄の複ホウ化物を含む高弾性の鉄系合金を提案した。この鉄系合金は、１０００
〜１３００℃の温度で焼結することによって得られる。この焼結製造物は、望ま
しくないことに、１３００℃を超える温度で液相を形成し得るようである。サン
プル１３〜１５において、Ｆｅ−１７Ｃｒは、フェロチタン粉末およびフェロボ
ロン粉末と混合されている。

【００２０】Ｍｉｕｒａ、Ａｒａｋｉｄａ、ＫｏｎｄｏおよびＩｄｅは、米国特許第４，４
２７，４４６号（１９８４）において、遠心流し込みライニング物において使用
される耐摩耗性複合物質を提案した。このマトリックス金属は耐酸化性のニッケ
ル合金またはコバルト合金であり、強化物質はホウ化物あるいはクロム、鉄およ
びホウ素からなる複ホウ化物である。使用されているマトリックスは、Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｂ−Ｓｉ系自己侵食性合金またはＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｗ−Ｂ−Ｓｉ系自己融
解性合金のいずれかである。本発明により、９５０℃と１２５０℃との間の含ま
れる温度で溶解する合金の自己侵食特性はそのプロセスの重要な点である。自己
侵食性合金および強化剤を含む粉末混合物を含有する円筒は、最初に合金の融解
温度に加熱される。溶融物は遠心機に入れられ、ゆっくり冷却される。冷却後、
内側表面は強化粒子に富む。

【００２１】ＣｌａｒｋおよびＳｉｅｖｅｒｓは、米国特許第４，３８９，４３９号（１９
８３９）において、チューブ用およびシリンダー用の異なるライニング物を提案
した。彼らは、ホウ素を鉄の中に拡散させることによってその場で形成されるホ
ウ化鉄層を含む複合管類を提案した。得られた拡散コーティングは、分散された
炭化鉄を含む内側層と、ホウ化鉄からなる外側層とを有する。

【００２２】Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｃａｌｄｅｒａ、Ｌｅｅ、ＳｕｈおよびＣｈｕｎは、米国特
許第５，０７１，６１８号（１９９１）において、ホウ素と、そして金属および
ホウ素を含有する第２の金属と反応し得る含有元素を有する金属マトリックスに
基づく分散強化型物質の製造方法を提案した。この物質は、液体状態にある２つ
の金属を２つの異なる速度で射出することによって製造される。それにより、０
．２μｍの平均サイズを有するホウ化物粒子を含有する物質が製造される。

【００２３】ＤａｌｌａｉｒｅおよびＣｈａｍｐａｇｎｅは、米国特許第４，６７３，５５
０号（１９８７）において、金属相を含有するＴｉＢ₂複合物質の合成プロセスを提案した。このような複合材の調製は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｏ
、Ｃｕまたはそれらの混合物およびホウ素またはフェロボロンをさらに含有する
混合チタン合金を提供することを含む。加熱後、金属マトリックスに分散された
微細なＴｉＢ₂結晶を含有する複合物質が合成される。プラズマ・スプレーによって付着されたコーティングは優れた耐摩耗摩損性を有する。

【００２４】ＪａｃｋｓｏｎおよびＭｙｅｒｓは、米国特許第３，７９０，３５３号（１９
７４）において、例えば、掘削機の歯などに対するろう付けによって使用され得
る硬い外装パッドを提案した。この摩耗パッドは、炭化物を接合する金属の融点
よりも実質的に高くない融点を有する金属マトリックスに接合した炭化物粒子が
７０容量パーセントから８５容量パーセントである。

【００２５】Ｔａｋａｇｉ、Ｍｏｒｉ、ＫａｗａｓａｋｉおよびＫａｔｏは、米国特許第５
，００４，５８１号（１９９１）において、５〜３０ｗｔ％のＮｉ、０．５〜３
ｗｔ％のＢ、１〜５ｗｔ％のＳｉ、４〜３０ｗｔ％のＦｅ、３〜１５ｗｔ％のＳ
ｎまたは３〜３０ｗｔ％のＡｌ、残りが銅からなる金属基材上に形成される耐摩
耗性の張付け用の分散強化型銅系合金を提案した。これは、銅系マトリックスに
分散されたＮｉ−Ｆｅ系のホウ化物およびケイ化物を形成する。この物質は、Ｏ
ｈｇｏｓｈｉ摩耗試験器で評価されたときに、滑り摩耗に対する優れた耐摩耗性
を提供することが予想される。

【００２６】Ｇａｌｅ、ＨｅｌｔｏｎおよびＭｕｅｌｌｅｒは、米国特許第３，９７０，４
４５号（１９７６）において、ホウ素、クロムおよび鉄を含み、溶融合金混合物
の球状粒子を急速冷却して固化させることによって製造された大きな硬度を有す
る耐摩耗性合金を提案した。得られた粒子は所望する形態に流し込まれ、あるい
は、合金に由来する種々の物質のマトリックスとともに固体粒子が保持されてい
る複合合金に組み入れられる。この合金は、摩耗性環境（土と触れる用具類）に
おける使用を目的としていた。この複合、粒子は、２５〜６１ｗｔ％のクロム、
６〜１２ｗｔ％のホウ素および残量の鉄を含み、融解することにより製造される
。

【００２７】Ｈｅｌｔｏｎ、Ｇａｌｅ、Ｍｏｅｎ、Ｍｕｅｌｌｅｒ、ＰｉｅｒｃｅおよびＶ
ｅｒｍｉｌｌｉｏｎは、米国特許第４，０１１，０５１号（１９７７）において
、ホウ素、クロムおよび鉄を含み、大きな硬度を有し、溶融合金混合物を急速冷
却することによって製造される耐摩耗性合金の球状粒子を提案した。得られた固
体粒子は、次いで、合金に由来する種々の物質のマトリックスとともに固体粒子
が保持されている複合合金に組み入れられる。合金の挿入は、長い摩耗性用具を
製造する際に有用である。この複合粒子は、２５〜７０ｗｔ％のクロム、６〜１
２ｗｔ％のホウ素、０〜２ｗｔ％の炭素、残量の鉄を含有する。ろう付け用合金
の１つは、９４．０ｗｔ％のニッケル、３．５ｗｔ％のケイ素、１．５ｗｔ％の
ホウ素、１．２５ｗｔ％の鉄、および０．０３ｗｔ％の炭素からなる。

【００２８】Ｈｅｌｔｏｎ、Ｇａｌｅ、Ｍｏｅｎ、Ｍｕｅｌｌｅｒ、ＰｉｅｒｃｅおよびＶ
ｅｒｍｉｌｌｉｏｎは、米国特許第４，１１３，９２０号（１９７８）において
、土と触れる接触部と、耐摩耗性合金によって強化されたその部分の少なくとも
一部とを含む土と触れる耐摩耗性用具類を提案した。この場合、この耐摩耗性合
金は、第１の合金が溶解しにくい第２の合金のマトリックスに埋め込まれている
第１の合金の球状キャスト物を含み、そして第１の合金は、約２５〜７０ｗｔ％
のクロム、約６〜１２ｗｔ％のホウ素、約０〜約２ｗｔ％の炭素を含み、残りが
鉄である。このマトリックスは、ニッケル系のろう付け用合金である。混合され
た粉末は従来の焼結プロセスによって接合される。

【００２９】Ｍｏｅｎは、米国特許第４，０６６，４２２号（１９７８）において、耐摩耗
性の複合物質、および土と触れる用具に関する使用に特に合わせられた物品の製
造方法を提案した。この複合物質は、約３重量％〜５重量％のホウ素と、残存不
純物を有する鉄である残部とからなるマトリックスに埋め込まれた耐摩耗性粒子
を含む。ホウ素は、１１６１℃の低い融点を有する共融Ｆｅ−Ｂ組成物に対応す
る約３．８重量％のレベルに制限されている。

【００３０】Ｅ．Ｉ．Ｌａｒｓｅｎは、米国特許第３，７２０，９９０号（１９７３）にお
いて、モリブデンの融点よりもかなり低い温度で融解する少なくとも２つの金属
元素を含有するモリブデン合金であって、溶融状態において、液相焼結中にかな
りの量のモリブデンを溶解し、かつ焼結前または焼結後に成形することができ、
したがって費用のかかる高温作業および／または熱間鍛造が避けられる合金を形
成するモリブデン合金を開示した。

【００３１】Ｂａｂｕは、米国特許第４，２３５，６３０号（１９８０）およびカナダ国特
許第１，１１０，８８１号（１９８１）において、一次ホウ化物相およびマトリ
ックス相のミクロ構造を有する耐摩耗性のモリブデン−鉄ホウ化物合金を提案し
た。一次ホウ化物相は鉄およびホウ素との合金化モリブデンを含み、マトリック
ス相は、鉄内におけるホウ素−鉄および鉄内における鉄−モリブデンの一方を含
む。この合金は、土と触れる用具に対する複合物質における特定の利用性が見出
されている。この合金は、液相の制御された形成に十分な温度で物品を焼結する
ことによって固められる。このモリブデン−鉄−ホウ化物合金もまた粉砕され、
Ｍｏｅｎに帰属する米国特許第４，０６６，４２２号に記載されている鉄−ホウ
素マトリックス組成物などの適切なマトリックスによって結合させることができ
る粒子にすることができる。焼結合金を製造するために、Ｂａｂｕは、実施例で
、２５ｗｔ％のホウ素を含有する好ましいフェロボロン成分を使用した。

【００３２】Ｄｕｄｋｏ、Ｓａｍｓｏｎｏｖ、Ｍａｘｉｍｏｖｉｃｈ、Ｚｅｌｅｎｉｎ、Ｋ
ｌｉｍａｎｏｖ、Ｐｏｔｓｅｌｕｉｋｏ、ＴｒｕｎｏｖおよびＳｌｅｐｔｓｏｖ
は、カナダ国特許第１，００３，２４６号（１９７７）において、摩耗に曝され
る硬い外装の装置用の耐摩耗性複合物質を提案した。７〜３０ｗｔ％のクロム、
４０〜６０ｗｔ％のチタンおよび３０〜４０ｗｔ％のホウ素を含有し、０．３ｍ
ｍから２ｍｍの間のサイズを有する粒状物が、良好な濡れ性を確保するために低
融点合金マトリックスに埋め込まれている。好ましい合金は、ａ）３０〜６０ｗ
ｔ％の銅、１０〜３５ｗｔ％のニッケルおよび１０〜３５ｗｔ％のマンガン；ｂ
）１２〜２５ｗｔ％のクロム、１．５〜４ｗｔ％のケイ素、１〜４ｗｔ％のホウ
素を含有し、残りがニッケルである。

【００３３】Ｒａｙは、米国特許第４，１３３，６７９号（１９７９）において、低ホウ素
含有量とともに、鉄およびモリブデンまたはタングステンを含有するガラス状合
金を記載した。このガラス状合金は、本質的には、約５原子パーセントから１２
原子パーセントのホウ素と、約２５原子パーセントから４０原子パーセントのモ
リブデンおよび約１３原子パーセントから２５原子パーセントのタングステンか
らなる群から選択される成分および残量の鉄プラス付随する不純物からなる。

【００３４】上記の従来技術の参考文献は、本出願の物質組成物とは異なる物質組成物に関
するものである。あるいは、本発明の物理的特性により、すなわち、延性金属相
と結合した比較的大きな領域の硬いフェロボロン相により、従来技術のコーティ
ングよりも驚くほど優れた耐摩耗性コーティングが得られる。

【００３５】（発明の概要）したがって、本発明の目的は、必要とされる粒子サイズのフェロボロン粒子を
必要とされる割合とともに、酸素に対する低い親和性を有する金属を高温で融解
することによって得られる耐酸化性の耐摩耗性複合物質を提供することである。
原料は、５００℃までの温度で大きな粒子の高速度送風に曝される構成部品用の
耐浸食性コーティングを製造するために、空気とともにアーク・スプレーされる
か、溶着技術によって付着されるコア・ワイヤの形態で成形される。

【００３６】上記の目的は、鉄、低炭素鋼、または粗いフェロボロン粒子を有する延性ステ
ンレス鋼などの酸素に対する低い親和性を有する延性金属を用いることによって
得られる。得られるコーティングは、少なくとも浸食性粒子のサイズと等しいか
、あるいはそれよりも大きい平均サイズを有するホウ化物相からなる。

【００３７】概略的には、本発明は、金属およびホウ化物の粒子を一緒に金属の融解温度よ
りも高い温度にすることによって形成される、ホウ化物粒子を接合する耐酸化性
の延性金属を包含する。得られる物質は、弾力性で延性の耐酸化性金属相が結合
した大きな硬いホウ化物相からなる。これは、好ましくは、選択された金属の鞘
およびホウ化物粒子のみを含むコアからなるコア・ワイヤをアーク・スプレーす
ることによって耐浸食性コーティングの形態で得ることができる。

【００３８】特に、本発明は、所定のミクロ構造上の特徴を有する二相複合コーティングを
含む。好ましい実施態様において、本発明のプロセスによって調製されるコーテ
ィングは、延性金属相と結合した硬いホウ化物相を含有する。

【００３９】前記の好ましい実施態様において、硬いホウ化物相の大部分の暴露表面積は、
浸食性粒子の平均衝突表面よりも大きい。あるいは、延性金属相は、好ましい実
施態様において、暴露表面積が浸食性粒子の平均衝突表面よりも小さい。本発明
のそのような実施態様は、硬いホウ化物相から浸食性粒子の向きを変えることに
よって浸食を阻止する。さらに、延性金属相の減少した表面積は、浸食性粒子に
よるこの相のプラウ化およびその結果生じる塑性変形を防止する。

【００４０】本発明者は、最も損傷性の高い鉄鉱石粒子は、典型的には、サイズが３２〜３
００μｍの大きさの範囲にあり、その平均粒子サイズが８９μｍであることを明
らかにしている。このサイズの粒子に関して、比較的平坦な表面との衝突におけ
る衝突平均サイズは最大の長さが１４．５μｍに対応することもまた明らかにさ
れている。したがって、浸食性粒子が鉄鉱石である場合、本発明者は、本発明の
好ましい実施態様は二相コーティングを含むことを明らかにした。この場合、表
面は、（ａ）一般には長さが１４．５μｍ以上の幾何学的領域に対応する表面積
を有する硬いフェロボロン相、および（ｂ）そのようなフェロボロン相を収容す
る延性金属相を含む。この延性金属相は、酸素に対する低い親和性を有する金属
から選択されなければならない。さらに、延性金属相は、約１４．５μｍよりも
小さな直径を有する円に対応する表面積サイズを有する硬いフェロボロン相相互
の領域において表面が曝されていなければならない。

【００４１】上記のミクロ構造特性を有するコーティングは、アーク・スプレーによって、
あるいは溶着技術による付着によって最も効率的に調製される。コーティングの
構成要素は、鞘が延性金属相からなり、粉末化コアが粗いフェロボリド粉末から
なるコア・ワイヤの形態で提供される。都合よいことに、本発明は、コーティン
グを現場で付着させることを考慮している。

【００４２】（好ましい実施形態の説明）典型的には、本発明は、耐浸食性コーティングを、プロセス・ファンまたは流
動床型燃焼炉内の熱交換チューブなどの浸食性粒子に曝される表面に付着させる
ために現場で使用される。図１に概略的に示されている装置は、様々なコーティ
ングの耐浸食性を比較するための促進された浸食環境をシミュレーションするた
めに設計された。この装置により、５００℃までの温度におけるサンプルに対す
る浸食性摩耗の評価が可能になる。１．５７５ｍｍの直径を有するアルミナ・ノ
ズル（１）により、十分に局在化した粒子流が得られる。粒子流速を選択して、
浸食の程度を評価しているときに生じる粒子対粒子の衝突を避けた。粒子供給機
（２）は、粒子を一定速度で混合用チャンバー（３）に送る。次いで、粒子は、
コイル（５）により混合用チャンバーに送達される圧縮空気によってコーティン
グ標的（４）に向かって加速される。標的は、種々の衝突角での浸食試験を可能
にする調節可能なサンプル・ホルダー（６）によって所定の位置に保持される。
炉（７）は、高温での試験のために用意されている。

【００４３】高温での浸食を測定するために、９０°での衝突角試験の場合には浸食性粒子
を導入する５分前に、そして２５°での衝突角試験の１０分前に、サンプル・ホ
ルダーを炉の中に導入した。圧縮空気は、炉により加熱されるコイル（５）を通
過し、それによりその温度が高められる。

【００４４】浸食性粒子は、サイズが約３２μｍから約３００μｍまで変化する、オーブン
で乾燥された鉄鉱石粒子からなった。

【００４５】粒子速度の測定はレーザー風速計を用いて行った。試験装置を、１００ｍ／ｓ
の粒子衝突速度を得るために校正した。表１Ａには、浸食試験中に使用された主
なパラメーターを示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】摩耗損傷はレーザー粗面計を用いて評価した。この装置は、９９％よりも大き
な正確度での測定を可能にする。粗面計は、微小な体積減少および微視的な変形
を測定するように設計されている。体積減少は、浸食性粒子１キログラムあたり
のｍｍ³で報告される。

【００４８】コーティングを、コア・ワイヤをアーク・スプレーすることによって金属の標
的物質に付着させた。コア・ワイヤは、引き抜かれた金属鞘の内部に包まれた粉
末化コアからなる。

【００４９】鉄、フェロボロンまたはホウ素または金属添加物からなるコア粉末をタンブラ
ーで２４時間混合して、種々のサイズの粒子を粉末中に均一に分散させた。各粉
末の組成および種々のサイズの粒子割合を表１Ｂに示す。鞘を調製するために使
用された金属の組成を表１Ｃに示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】本発明の好ましい実施形態において、コア・ワイヤの金属鞘は、厚さが０．２
５４ｍｍまたは０．１２７ｍｍで、幅が約１０．１６ｍｍである金属ストリップ
から得られる。この金属ストリップは、オリフィスの直径が小さくなる順で配置
された一連の標準的なワイヤ引き抜き金具に通して引き抜かれる。金属ストリッ
プがＵ型形状にされる段階において、粉末化混合物がＵ型形状の金属溝に導入さ
れる。次いで、金属ストリップは、重なる接合部によりストリップの端をシール
するさらなる標準的な金具に通して引き抜かれる。次いで、コア・ワイヤは、包
まれた粉末の有利な圧縮成形が達成されるように約１．６０ｍｍの最終直径に引
き抜かれる。

【００５３】アーク・スプレー実験を、上記のワイヤを用いて、市販のミラー（Ｍｉｌｌｅ
ｒ）社のＢＰ４００（商標）アーク・スプレー・システムを周囲の雰囲気下で使
用して行った。コーティングは、噴霧用ガスとして種々のガスを用いてスプレー
することによって得ることができる。空気は、その入手性および低コストのため
に好ましかった。

【００５４】すべての実験について、スプレー条件を表３、４および９〜１５に示す。記載
された電圧は、アーク・スプレー操作中においてほぼ安定していた。比較目的の
ために、アーク・スプレーしたコーティングもまた、市販のワイヤをスプレーす
ることによって製造した。それらの耐浸食性を、本発明に従って調製されたコア
・ワイヤに使用した同じ方法で評価した。

【００５５】（実施例１〜４６、Ｐ−１〜Ｐ−６）ワイヤのコアを形成するために必要とされる粉末混合物をタンブラーで２４時
間混合した。得られた粉末混合物を、それぞれ、金属ストリップにロードされ、
冷間引き抜きした後、直径が１／１６インチ（１．６ｍｍ）のコア・ワイヤにし
た。１つのワイヤ・サンプルを冷間引き抜きして２．３ｍｍにした。所定のロー
ドする割合の粉末混合物を含有するコア・ワイヤをアーク・スプレーして、厚い
コーティングを得た。コーティングは、浸食剤として鉄鉱石を使用する図１に示
される送風型装置を使用して浸食試験を行った。体積減少をレーザー粗面計によ
り測定した。種々の実施例に対するコア・ワイヤの組成を表２に示し、スプレー
・パラメーターを表３および４に示す。材料に衝突する鉄鉱石の１キログラムあ
たりのｍｍ³で表される浸食試験の結果を表５および６に示す。

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【００５８】得られたコーティングに対するアーク電流、スプレー距離および横断スプレー
速度の影響を調べるために、本発明の１つのコア・ワイヤの実施例（Ｐ１）を種
々のスプレー条件（表４）で付着させた。これらのコーティングの浸食速度を表
５に示す。結果は、アーク電流の増大によって、したがって、付着速度の増大に
よって、耐浸食性が改善されたコーティングが得られることを示している。スプ
レー距離の減少もまたコーティングを改善している。好ましい実施例において、
スプレー距離は約７．５〜１０．５ｃｍで維持される。横断スプレー速度は、コ
ーティングの特性に大きく影響していない。様々なスプレー条件における浸食体
積減少のさらなる結果を表９〜１５に示す。図２〜１２にグラフで示されている
これらの結果により、高いアーク電圧およびアーク電流、小さなスプレー距離お
よび低い横断スプレー速度で行われたコーティングは、２５°および９０°の衝
突角と、２５℃および３３０℃の温度との両方において小さな体積減少が得られ
たことが確認される。ワイヤ負荷量の影響を表１４および１５に示し、図１３〜
２０にグラフで示す。スプレーされたコーティングの浸食された体積減少は、試
験したすべての浸食条件についてワイヤ負荷量を増大させた場合に低下した。図
２１は、本発明の実施例であるＰ−３でコーティングされた表面の２枚の走査電
子顕微鏡写真を含む。コーティング表面の断面の走査電子顕微鏡写真を図２２に
示す。これらの図は、コーティングが、１４．５μｍの平均粒子衝突損傷サイズ
よりも大きな（暗いコントラストで示される）フェロボリド相を呈したことを示
している。

【００５９】

【表６】

【００６０】

【表７】

【００６１】一般的な金属および合金に関する浸食試験結果を表７に示す。市販のワイヤお
よび本発明によるコア・ワイヤ（Ｐ−３）から調製されたコーティングの結果を
表８に示す。表７および８に示されている結果は、本発明によるコア・ワイヤに
よって、耐浸食性において、市販のワイヤまたは一般的な金属および合金によっ
てもたらされるコーティングよりも非常に優れたコーティングが得られることを
明らかにしている。

【００６２】

【表８】

【００６３】

【表９】

【００６４】

【表１０】

【００６５】コルモノイ（Ｃｏｌｍｏｎｏｙ）８８は、ニッケル合金のコア・ワイヤのウォ
ール・コルモノイ・コーポレーション（ＷａｌｌＣｏｌｍｏｎｏｙＣｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）の商標である。アルマコル（Ａｒｍａｃｏｒ）１６、アルマコ
ルＭおよびデュオコル（Ｄｕｏｃｏｒ）は、鉄系コア・ワイヤのアモルファス・
テクノロジーズ・インターナショナル（ＡｍｏｒｐｈｏｕｓＴｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｅｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）の商標である。９５ＭＸＣウルトラハ
ードは、特許された高クロム鋼合金のコア・ワイヤのホバ−ト・ターフェ・テク
ノロジーズ（ＨｏｂａｒｔＴａｆａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）の商標であ
る。９７Ｔは、炭化タングステンを含有する鋼系コア・ワイヤのメタリゼーショ
ン・リミティッド（ＭｅｔａｌｌｉｓａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ）の商標であ
る。ツフトン５００は、鋼ワイヤのモーグル−ミラー・サーマル・インク（Ｍｏ
ｇｕｌ−ＭｉｌｌｅｒＴｈｅｒｍａｌＩｎｃ．）の商標である。４４０Ｃは
マルテンサイト系ステンレス鋼である。ＳＳ−１は、モーグル−ミラー・サーマ
ル・インクのステンレス鋼ワイヤである。

【００６６】表９〜１５は、特定のスプレー・パラメーターを変化させた本発明の実施例に
対する浸食体積減少を示す。すなわち、横断スプレー速度（表９）、アーク電圧
（表１０）、アーク電流（表１１、１２）、スプレー距離（表１３）およびワイ
ヤ負荷量（表１４および１５）を変化させた。

【００６７】

【表１１】

【００６８】

【表１２】

【００６９】

【表１３】

【００７０】

【表１４】

【００７１】

【表１５】＃１表１３−コア・ワイヤＰ−５を用いて製造されたアーク・スプレー・コー
ティングの浸食体積減少に対するスプレー距離の影響。アーク電圧：３１Ｖ、ア
ーク電流：２００Ａ、スプレー横断速度：１５ｃｍ／ｓ、噴霧化空気圧：８０ｐ
ｓｉ。＃２スプレー距離（ｃｍ）温度＝２５℃ α＝９０°（ｍｍ³／ｋｇ）温度＝２５℃ α＝２５°（ｍｍ³／ｋｇ）温度＝３３０℃ α＝９０°（ｍｍ³／ｋｇ）温度＝３３０℃ α＝２５°（ｍｍ³／ｋｇ）

【００７２】

【表１６】

【００７３】

【表１７】

【００７４】ガス金属アーク溶着（ＧＭＡＷ）を用いた実施例Ｐ−３コア・ワイヤを、ホバート社のメガ−フレックス（Ｍｅｇａ−Ｆｌｅｘ
）（商標）６５０ＲＶＳ装置を用いたガス金属アーク溶着（ＧＭＡＷ）プロセス
を使用することによって付着させた。２％の酸素を含み、１分あたり２５立方フ
ィートで流れるアルゴンを、１分あたり２５０インチの速度でＰ−３コア・ワイ
ヤ供給物を付着させるために使用した。３０Ｖのアーク電圧および２００Ａのア
ーク電流を本実施例において使用した。浸食体積減少を表１６に示す。

【００７５】

【表１８】

【００７６】表２に示されるワイヤの組成、表３および４におけるスプレー・パラメーター
、表４、５および６に記されている浸食結果、ならびに表７〜１５に記されてい
る結果に関して、下記の結論が明らかにされた。

【００７７】ａ）鋼およびホウ素粉末のみを含有するアーク・スプレイしたコーティング（
サンプル２、４、７、１５および１６）は、２５°および９０°の両方の衝突角
の場合、２５℃および３３０℃において１０４５鋼よりも良好な耐浸食性を示さ
なかった。到達され得るホウ素の最大割合は、実施例４において１２ｗｔ％であ
った。このコーティングの全体的な組成（５．３３ｗｔ％のホウ素）は、ｆｅ−
Ｂ系における共融溶融物の組成よりも大きな組成に対応する。この組成は、ホウ
素が、Ｍｏｅｎにより記載される組成よりも大きい。コア内におけるクロムの添
加（サンプル１７）は、３３０℃での耐浸食性を改善しなかった。これらのコー
ティングのすべては、金属内に分散された微細な結晶を含有する。これらのミク
ロ構造的特徴物の性質、サイズおよび分布は、粒子の衝突事象に対して高まった
抵抗性をもたらしていない。

【００７８】ｂ）コア内に鋼およびフェロボロンを有するワイヤを用いて行われたアーク・
スプレー・コーティングは、鋼およびホウ素粉末のみを含有するワイヤとの比較
において、（少なくとも１つの浸食条件について）改善された浸食特性を呈した
。耐浸食性が大きいほど、コア内のその鋼含有量は低く、そのフェロボロン含有
量は大きくなるはずであり、かつフェロボロンの粒子サイズは大きくなるはずで
ある。（サンプル：５、６、９、１０〜１２、１４、２１〜２２、２４、２５、
２８）。

【００７９】ｃ）コア内に、鋼、フェロボロンおよびホウ素を有するコア・ワイヤ（サンプ
ル１，８、１３）を用いて行われたアーク・スプレー・コーティングは、従来の
鋼を上回る改善された特性を示さなかった。ａ）の場合のように、ホウ素は、粒
子の衝突事象に適合し得ないミクロ構造の特徴を有する低融点物質を形成する。

【００８０】ｄ）コア内にフェロボロンのみを含有するコア・ワイヤ（サンプル３、１８、
１９、２３、２６、２７、２９〜３１、３３、３５〜３７、４０〜４６、Ｐ−１
、Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ−５、Ｐ−６）を用いて行われたアーク・スプレー・コー
ティングは、３３０℃の温度および同様に室温で、従来の鋼を上回る改善された
浸食特性となった。示されているように、コーティングの耐浸食性は、コア内の
フェロボロン粒子のサイズに関連する。大きな粒子のフェロボロンは、浸食性粒
子の向きを効率よく変えることができるミクロ構造特徴の発生を有利にする。表
８は、例Ｐ−３の耐食性と、市販ワイヤを用いて行われたアーク・スプレー・コ
ーティングの耐食性との比較を示す。

【００８１】ｅ）Ａ−１カンタル（Ｋａｎｔｈａｌ）合金、アルミニウムを含有する鉄合金
（実施例３９）などの酸素に対する大きな親和性を有する金属から作製されたワ
イヤ鞘を有するコア・ワイヤを用いて行われたアーク・スプレー・コーティング
は、単に耐浸食性であるだけではない。

【００８２】試験結果により、より大きなフェロボロン粒子からなる粉末は、より小さな粒
子からなる粉末よりも良好な耐浸食性をもたらすことが確認される。本発明の好
ましい実施例は、大部分の粒子が約４５μｍよりも大きなサイズであるフェロボ
ロン粒子を含む。１つの好ましいコア粉末は、フェロボロン粒子の混合物を含む
。この場合、３０〜４０ｗｔ％が１５０μｍよりも大きなサイズを有する粒子で
あり、３０〜４０ｗｔ％が１５０μｍと７５μｍとの間のサイズを有する粒子で
あり、１０〜１５ｗｔ％が７５μｍと４５μｍとの間のサイズを有する粒子であ
り、約１５ｗｔ％が４５μｍ未満のサイズを有する粒子である。

【００８３】結果はまた、１００５鋼などの延性の低炭素鋼は、金属鞘の調製における使用
に好ましい物質であることを明らかにしている。好ましい実施例において、フェ
ロボロン粉末のコアはコア・ワイヤの２０ｗｔ％と４８ｗｔ％との間を含み、延
性金属鞘はコア・ワイヤの８０ｗｔ％と５２ｗｔ％との間を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】促進された浸食をシミュレーションするために適合したデバイスの概略図。

【図２】２５℃における浸食体積減少に対するアーク電圧の変化の効果を示すグラフ。

【図３】３３０℃（図３）における浸食体積減少に対するアーク電圧の変化の効果を示
すグラフ。

【図４】２５℃／３１ボルトにおける浸食体積減少に対するアーク電流の変化の効果を
示すグラフ。

【図５】３３０℃／３１ボルトにおける浸食体積減少に対するアーク電流の変化の効果
を示すグラフ。

【図６】２５℃／３５ボルトにおける浸食体積減少に対するアーク電流の変化の効果を
示すグラフ。

【図７】３３０℃／３５ボルトにおける浸食体積減少に対するアーク電流の変化の効果
を示すグラフ。

【図８】２５℃における浸食体積減少に対するスプレー距離の変化の効果を示すグラフ
。

【図９】３３０℃における浸食体積減少に対するスプレー距離の変化の効果を示すグラ
フ。

【図１０】２５℃における浸食体積減少に対する横断スプレー速度の変化の効果を示すグ
ラフ。

【図１１】３３０℃における浸食体積減少に対する横断スプレー速度の変化の効果を示す
グラフ。

【図１２】付着速度に対するアーク電流の変化の効果を示すグラフ。

【図１３】２５℃／３１ボルトにおける浸食体積減少に対するワイヤ負荷量の変化の効果
を示すグラフ。

【図１４】３３０℃／３１ボルトにおける浸食体積減少に対するワイヤ負荷量の変化の効
果を示すグラフ。

【図１５】２５℃／３５ボルトにおける浸食体積減少に対するワイヤ負荷量の変化の効果
を示すグラフ。

【図１６】３３０℃／３５ボルト（図１６）における浸食体積減少に対するワイヤ負荷量
の変化の効果を示すグラフ。

【図１７】２５℃／２５°衝突角における浸食性体積減少に対するワイヤ負荷量の変化の
効果を示すグラフ。

【図１８】３３０℃／２５°衝突角における浸食性体積減少に対するワイヤ負荷量の変化
の効果を示すグラフ。

【図１９】２５℃／９０°衝突角における浸食性体積減少に対するワイヤ負荷量の変化の
効果を示すグラフ。

【図２０】３３０℃／９０°衝突角における浸食性体積減少に対するワイヤ負荷量の変化
の効果を示すグラフ。

【図２１】コア・ワイヤＰ−３を使用してアーク・スプレーされたコーティングの表面の
走査電子顕微鏡写真（４００倍の倍率）。

【図２２】コア・ワイヤＰ−３を使用してアーク・スプレーされたコーティングの断面の
走査電子顕微鏡写真（３００倍の倍率）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レベール，ヘンリカナダ国・エイチ８ティ２アール３・ケベック州・ラシーヌ・47ティエイチアベニュ・810 Ｆターム(参考） 4E084 BA23 CA07 CA08 DA07 EA04 GA02 HA06 4K031 AA08 AB02 AB09 CA01 CA04 CB08 CB14 CB18 CB21 CB22 CB23 CB26 CB44 DA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）酸素に対する低い親和性を有する延性金属からなる金
属ストリップをＵ型形状にするステップ、（ｂ）フェロボロン粒子を含む粉末を調製するステップであって、前記粒子は
、主として、サイズが４５μｍよりも大きな粒子からなるステップ、（ｃ）前記フェロボロン粉末を前記Ｕ型形状の金属ストリップの中にロードす
るステップ、（ｄ）前記金属ストリップを、前記粉末を包む円筒状鞘にコールドシールする
ステップ、（ｅ）前記円筒状鞘を引き抜き、圧縮成形された粉末コアを有するコア・ワイ
ヤにするステップ、（ｆ）前記コア・ワイヤを短時間にわたり高温に加熱して、不均一な二相複合
材を製造するステップ、および（ｇ）前記の不均一な二相複合材を前記物品に付着させて、それにより、延性
金属相内に点在させた比較的大きなフェロボロン相を含むコーティングを得るス
テップを含む耐浸食性コーティングを金属物品に付着させる方法。
【請求項２】前記コア・ワイヤを加熱するステップおよび前記不均一な二
相複合材を付着させるステップは、アーク・スプレーまたはアーク溶着の技術を
使用して行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記粉末は、（ａ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００３７＋２００３６＋３２５１４ −３２５１３（ｂ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００３４．０＋２００３３．０＋３２５１７．０ −３２５１６．０（ｃ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００４３．０＋２００３５．０＋３２５１１．０ −３２５１１．０および（ｄ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００２８．０＋２００３８．０＋３２５１８．０ −３２５１６．０から選択されるサイズ分布を有する粒子からなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記延性金属は、鉄、鋼およびステンレス鋼から選択される
請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記延性金属は低炭素鋼または低炭素ステンレス鋼である請
求項４に記載の方法。
【請求項６】前記延性金属は１００５鋼である請求項４に記載の方法。
【請求項７】酸素に対する低い親和性を有する金属からなる延性金属相の
内部に点在させたフェロボロンから主としてなる硬い相を含む耐浸食性コーティ
ングであって、前記の硬い相の大部分は、それぞれが浸食性粒子の衝突面積より
も大きな大きさの表面積を有し、かつ前記延性金属相は、前記の硬い相相互の暴
露表面積を有し、前記金属表面積は、一般に、大きさが浸食性粒子の衝突面積よ
りも小さい耐浸食性コーティング。
【請求項８】前記浸食性粒子は８９μｍの平均粒子サイズを有し、かつ約
１４．５μｍの平均最大衝突サイズを有する鉄鉱石粒子である請求項７に記載の
コーティング。
【請求項９】前記の硬いフェロボロン相の大部分の表面積はサイズが約１
４．５μｍよりも大きい請求項７に記載のコーティング。
【請求項１０】前記延性金属相の前記暴露表面積の大部分はサイズが約１
４．５μｍよりも小さい請求項７に記載のコーティング。
【請求項１１】改善された耐浸食性を得るために金属表面へ適用する使用
するための金属鞘内の粉末からなるコア・ワイヤであって、前記粉末はフェロボ
ロン粒子からなり、前記粒子の大部分はサイズが３２μｍよりも大きく、かつ前
記金属鞘は酸素に対する低い親和性を有する延性金属から調製されるコア・ワイ
ヤ。
【請求項１２】前記粉末は、（ａ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００３７＋２００３６＋３２５１４ −３２５１３（ｂ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００３４．０＋２００３３．０＋３２５１７．０ −３２５１６．０（ｃ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００４３．０＋２００３５．０＋３２５１１．０ −３２５１１．０および（ｄ）米国メッシュサイズＷｔ％＋１００２８．０＋２００３８．０＋３２５１８．０ −３２５１６．０から選択されるサイズ分布を有する粒子からなる請求項１１に記載のコア・ワイ
ヤ。
【請求項１３】前記金属鞘は低炭素鋼または低炭素ステンレス鋼からなる
請求項１１に記載のコア・ワイヤ。
【請求項１４】前記金属鞘は１００５鋼からなる請求項１１に記載のコア
・ワイヤ。