JP2003231935A - Aluminum member provided with metallized layer - Google Patents
Aluminum member provided with metallized layerInfo
- Publication number
- JP2003231935A JP2003231935A JP2002030434A JP2002030434A JP2003231935A JP 2003231935 A JP2003231935 A JP 2003231935A JP 2002030434 A JP2002030434 A JP 2002030434A JP 2002030434 A JP2002030434 A JP 2002030434A JP 2003231935 A JP2003231935 A JP 2003231935A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sprayed layer
- aluminum
- mass
- thermal
- layer
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性と軽量性
を同時に求められる建造物内の天井若しくは床面あるい
は装置間を走行する搬送用レール等の如く、表面に溶射
層を備えたアルミニウム部材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum having a sprayed layer on the surface thereof, such as a ceiling or floor surface in a structure which requires abrasion resistance and light weight at the same time, or a rail for transporting between apparatuses. It relates to members.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミニウムは軽量性を有することか
ら、アルミニウム製レールの表面に耐摩耗性を有するNi
−Al−Mo合金の溶射層を設けて使用することが行われて
いる。この場合、レールとNi−Al−Mo合金の溶射層との
密着性を向上させるために、下地処理としてレール面に
Ni−Al合金の溶射層を設け、その上にNi−Al−Mo合金の
溶射層を設けている。2. Description of the Related Art Since aluminum is lightweight, Ni, which has wear resistance on the surface of aluminum rails, is used.
It has been practiced to provide a sprayed layer of —Al—Mo alloy for use. In this case, in order to improve the adhesion between the rail and the sprayed layer of Ni-Al-Mo alloy, the surface of the rail is treated as a base treatment.
A sprayed layer of Ni-Al alloy is provided, and a sprayed layer of Ni-Al-Mo alloy is provided thereon.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な従来の技術のように、アルミニウム材の表面にNi−Al
合金溶射層の下地処理層を設け、この下地処理層の上に
耐摩耗性のあるNi−Al−Mo合金の溶射層を設けたアルミ
ニウム部材は、使用環境によっては長期間の使用によっ
て膨れが発生し、被搬送物の安定した搬送に支障を来
し、膨れ部分が剥離脱落し、建造物内を汚染する等の不
都合が生じることがある。本発明の目的は、上記したよ
うな膨れの発生しない耐摩耗性のある溶射層を備えたア
ルミニウム部材を提供することにある。However, as in the prior art as described above, Ni-Al is formed on the surface of the aluminum material.
An aluminum member having an undercoating layer of the alloy sprayed layer and a sprayed layer of wear-resistant Ni-Al-Mo alloy on this undercoating layer may swell due to long-term use depending on the operating environment. However, this may hinder stable transportation of the transported object, peel off the swollen portion, and cause inconvenience such as contaminating the inside of the building. An object of the present invention is to provide an aluminum member provided with a thermal sprayed layer having abrasion resistance which does not cause swelling as described above.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
ような従来技術における課題を解消することについて、
種々の実験と検討を行った結果、Mg及びCrを含有しCuの
含有量を規制した高Si含有アルミニウム合金の溶射素材
を用いてアルミニウム材表面に溶射したときに、耐摩耗
性が高く膨れ発生の極めて少ないアルミニウム部材が得
られることを見出したものであって、以下に示すとおり
である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention solve the problems in the prior art as described above.
As a result of various experiments and investigations, when sprayed on the surface of an aluminum material using a sprayed material of a high Si content aluminum alloy containing Mg and Cr and controlling the content of Cu, the wear resistance is high and swelling occurs. It has been found that an aluminum member having an extremely small amount can be obtained, and is as shown below.
【０００５】（１） 溶射層の組成が、Siを１５〜４５
mass％、Mgを０．2〜３mass％、Crを０．０５〜３．０m
ass％含有し、Cuを０．２mass％以下としたアルミニウ
ム合金であることを特徴とする溶射層を備えたアルミニ
ウム部材。(1) The composition of the thermal sprayed layer is 15 to 45 for Si.
mass%, Mg 0.2 to 3 mass%, Cr 0.05 to 3.0 m
An aluminum member having a sprayed layer, which is an aluminum alloy containing ass% and Cu of 0.2 mass% or less.
【０００６】（２） 溶射層の組成が、更にMnを３mass
％以下およびTiを１mass％以下の何れか１種または２種
を含有したアルミニウム合金であることを特徴とする前
記（１）項に記載の溶射層を備えたアルミニウム部材。(2) The composition of the sprayed layer is such that Mn is 3 mass.
% Or less and 1 mass% or less of any one or two kinds of aluminum alloys, the aluminum member provided with the sprayed layer according to the item (1).
【０００７】（３） 溶射層が、前記組成のアルミニウ
ム合金の急冷凝固粉体を溶射したものであることを特徴
とする前記（１）項または（２）項の何れか１つに記載
の溶射層を備えたアルミニウム部材。(3) Thermal spraying according to any one of the above items (1) and (2), characterized in that the thermal spraying layer is formed by spraying a rapidly solidified powder of an aluminum alloy having the above composition. Aluminum member with layers.
【０００８】（４） 溶射層が、単層であることを特徴
とする前記（１）項〜（３）項の何れか１つに記載の溶
射層を備えたアルミニウム部材。(4) An aluminum member having a thermal spray layer as described in any one of the above items (1) to (3), wherein the thermal spray layer is a single layer.
【０００９】（５） 溶射層の厚さ方向の断面における
空隙率が、１０％以下であることを特徴とする前記
（１）項〜（４）項の何れか１つに記載の溶射層を備え
たアルミニウム部材。(5) The thermal sprayed layer according to any one of the above items (1) to (4), characterized in that the porosity in the cross section in the thickness direction of the thermal sprayed layer is 10% or less. An aluminum member equipped.
【００１０】（６） 溶射層が、前記アルミニウム合金
に更に硬質な微粒子を含有したアルミニウム複合材であ
ることを特徴とする前記（１）項〜（５）項の何れか１
つに記載の溶射層を備えたアルミニウム部材。(6) Any one of the above items (1) to (5), wherein the sprayed layer is an aluminum composite material containing further fine particles in the aluminum alloy.
An aluminum member having a sprayed layer as described in 1.
【００１１】（７） 溶射層が、プラズマ溶射法または
超高速フレーム溶射法を用いて溶射された溶射層である
ことを特徴とする前記（１）項〜（６）項の何れか１つ
に記載の溶射層を備えたアルミニウム部材。(7) In any one of the above items (1) to (6), the thermal sprayed layer is a thermal sprayed layer sprayed using a plasma spraying method or an ultra-high speed flame spraying method. An aluminum member provided with the sprayed layer as described.
【００１２】（８） 溶射層の硬度ＨＲＢが７０以上で
あることを特徴とする前記（１）項〜（７）項の何れか
１つの記載の溶射層を備えたアルミニウム部材。(8) The hardness HRB of the thermal sprayed layer is 70 or more, and the aluminum member provided with the thermal sprayed layer according to any one of the above items (1) to (7).
【００１３】[0013]
【作用】本発明は、Siを１５〜４５mass％、Mgを０．2
〜３mass％、Crを０．０５〜３．０mass％含有し、Cuを
０．２mass％以下としたアルミニウム合金の組成から成
る溶射層を備えたアルミニウム部材である。したがっ
て、アルミニウム材の上にMgおよびCrを含有し、Cu含有
量を規制した高Siアルミニウム合金の溶射層を設けてあ
ることとなり、耐摩耗性があり軽量で、しかもアルミニ
ウム材および溶射層が共にアルミニウム系材料であるこ
とから、耐食性も良好で膨れおよび剥離のおそれがない
ものとされる。In the present invention, Si is 15 to 45 mass% and Mg is 0.2.
It is an aluminum member provided with a thermal sprayed layer made of an aluminum alloy composition containing 3 to 3 mass%, 0.05 to 3.0 mass% of Cr, and 0.2 mass% or less of Cu. Therefore, it means that the sprayed layer of high Si aluminum alloy containing Mg and Cr and controlling the Cu content is provided on the aluminum material, which is wear resistant and lightweight, and the aluminum material and the sprayed layer are both Since it is an aluminum-based material, it has good corrosion resistance and is free from swelling and peeling.
【００１４】溶射層を、前記組成に更にMnを３mass％以
下およびTiを１mass％以下の何れか１種または２種を含
有したアルミニウム合金とすることにより、溶射層の強
度が増加する。特にTiの場合には強度に加えて耐食性も
向上する。The strength of the thermal sprayed layer is increased by making the thermal sprayed layer an aluminum alloy containing one or more of Mn of 3 mass% or less and Ti of 1 mass% or less in the above composition. Particularly in the case of Ti, not only the strength but also the corrosion resistance is improved.
【００１５】前記アルミニウム合金から成る溶射素材を
急冷凝固粉体とし、該粉体を溶射して溶射層とすること
により、安定した高Siアルミニウム合金の溶射素材とす
ることができ、したがって安定均一な溶射層が得られ、
更に耐食性も良好で膨れのおそれがないものとなし得
る。By using a spray-coated material made of the aluminum alloy as a rapidly solidified powder and spraying the powder to form a sprayed layer, a stable sprayed material of a high Si aluminum alloy can be obtained, and thus a stable and uniform powder can be obtained. A sprayed layer is obtained,
Furthermore, the corrosion resistance is good and there is no fear of swelling.
【００１６】前記溶射層を単層とすることにより、下地
溶射層の欠陥を巻き込むことなく直接にアルミニウム材
上面に溶射接触されることになるので、アルミニウム同
士の拡散接合が得られ強固な結合が実現されると共に、
耐食性も良好で膨れおよび剥離のおそれもないものとな
し得る。By forming the thermal sprayed layer as a single layer, the thermal spraying contact is directly made on the upper surface of the aluminum material without involving the defects of the underlying thermal sprayed layer, so that diffusion bonding between aluminum is obtained and a strong bond is formed. Will be realized,
Corrosion resistance is also good, and there is no fear of swelling or peeling.
【００１７】前記溶射層の厚さ方向の断面における空隙
率が１０％以下とすることにより、空隙を伝わって浸入
する湿分が少なく、接合面はアルミニウム材と溶射層が
一体化したものとなり、したがって腐食の進行が極めて
少なく、耐食性も良好で膨れおよび剥離のおそれがない
ものとなし得る。By setting the porosity in the cross section in the thickness direction of the thermal sprayed layer to be 10% or less, the amount of moisture penetrating through the voids is small, and the joining surface is formed by integrating the aluminum material and the thermal sprayed layer. Therefore, the progress of corrosion is extremely small, the corrosion resistance is good, and there is no fear of swelling or peeling.
【００１８】溶射層を前記アルミニウム合金に更に硬質
な微粒子を含有したアルミニウム複合材とすることによ
り、耐摩耗性が向上する。Wear resistance is improved by using an aluminum composite material in which hard particles are added to the aluminum alloy as the sprayed layer.
【００１９】前記溶射層をプラズマ溶射法または超高速
フレーム溶射法を用いて溶射された溶射層とすることに
より、空隙率が１０％以下となる緻密で強固な溶射が実
現される。By forming the thermal sprayed layer by plasma spraying or ultra-high speed flame spraying, dense and strong thermal spraying with a porosity of 10% or less can be realized.
【００２０】前記溶射層の硬度（ＨＲＢ：ロックウェル
硬度Ｂスケール）７０以上とすることにより、更に耐摩
耗性が向上する。When the hardness (HRB: Rockwell hardness B scale) of the sprayed layer is 70 or more, the wear resistance is further improved.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】上記したような本発明の具体的な
実施形態に関して更に説明すると以下の如くである。す
なわち、本発明において溶射されるアルミニウム材は特
定のものに限定されるわけではなく、１０００系から８
０００系の合金組成に限らず、各種組成の板材および押
出材等の展伸材、若しくは各種組成の鋳物、ダイカスト
等が使用可能である。アルミニウム材はその表面を特に
処理して清浄化する必要はないが、アルミニウム材を熱
処理等して酸化膜が厚いような場合には、アルカリ、酸
等で除去処理すべきである。しかし、通常はブラスト処
理を行うことで足りる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The specific embodiment of the present invention as described above will be further described as follows. That is, the aluminum material to be sprayed in the present invention is not limited to a specific one, and it is not limited to 1000 series to 8 series.
Not limited to 000 series alloy compositions, wrought materials such as plate materials and extruded materials of various compositions, or castings of various compositions, die castings, and the like can be used. It is not necessary to treat the surface of the aluminum material for cleaning, but when the aluminum material has a thick oxide film by heat treatment or the like, it should be removed with alkali, acid or the like. However, blasting is usually sufficient.
【００２２】次に溶射層のアルミニウム合金組成および
含有物について説明すると以下の如くである。
「Si：１５〜４５ｍass％」：Siは、本発明における必
須元素であり、溶射層の中にあって微細な初晶Siを形成
し、耐摩耗性を付与するためのものであって、下限値未
満では初晶Siが少なくて十分な効果が得られず、また、
上限値を超えると脆化して溶射後のアルミニウム部材と
しての取り扱いが容易でなくなる。また、Mgとの化合物
Mg2Siを形成して溶射後の硬度増加の効果をも併せ持
つ。好ましくは２５〜３５mass％である。Next, the aluminum alloy composition and contents of the sprayed layer will be described below. "Si: 15 to 45 mass%": Si is an essential element in the present invention, is for forming fine primary crystal Si in the thermal sprayed layer and imparts wear resistance, and has a lower limit. If it is less than the value, the primary crystal Si content is small and sufficient effect cannot be obtained.
When the content exceeds the upper limit, the material becomes brittle and cannot be easily handled as an aluminum member after thermal spraying. Also a compound with Mg
It also has the effect of increasing hardness after thermal spraying by forming Mg 2 Si. It is preferably 25 to 35 mass%.
【００２３】「Mg：0.２〜３ｍass％」：Mgは、本発明
における必須元素であり、溶射層素地（マトリックス）
に強度を付与し、初晶Siを支持して耐摩耗性を発現させ
るためのものであって、下限値未満では初晶Siの支持力
が少なくて埋め込みや脱落などが起こり易く十分な効果
が得られず、一方、上限値を超えると溶射時に酸化消耗
が激しくて溶射層が脆化して割れ易く好ましくない。ま
た、溶射後アルミニウム部材を加熱処理する場合は、Si
とMgとの初期化合物を形成して溶射層素地に高強度を付
与し、前記初晶Siの耐摩耗性を向上させる。"Mg: 0.2 to 3 mass%": Mg is an essential element in the present invention, and is a sprayed layer base material (matrix).
It is intended to give strength to the primary crystal Si and develop wear resistance by supporting the primary crystal Si. Below the lower limit, the supporting force of the primary crystal Si is so small that embedding and dropout easily occur and a sufficient effect is obtained. On the other hand, when the amount exceeds the upper limit, the oxidation consumption during spraying is severe and the sprayed layer becomes brittle and easily cracked, which is not preferable. If the aluminum member is heat treated after thermal spraying,
And Mg to form an initial compound to impart high strength to the sprayed layer base material and improve the wear resistance of the primary crystal Si.
【００２４】「Cr：０．０５〜３．０ｍass％」：Cr
も、本発明における必須元素であり、溶射層素地に強度
と耐食性を付与するためのものであって、下限値未満で
はその効果が少なく、一方、上限値を超えると耐食性に
おいて飽和する。好ましくは２．０ｍass％以下、更に
好ましくは０．３〜１．５ｍass％以下が望ましい。"Cr: 0.05 to 3.0 mass%": Cr
Is also an essential element in the present invention, and is for imparting strength and corrosion resistance to the thermal sprayed layer base. If the amount is less than the lower limit, its effect is small, while if it exceeds the upper limit, the corrosion resistance is saturated. It is preferably 2.0 mass% or less, more preferably 0.3 to 1.5 mass% or less.
【００２５】「Cu；０．２ｍass％以下」：Cuは、合金
溶湯溶製時に原材料および返材等から混入する不純物で
あって、溶射層の耐食性を妨げるので規制するものであ
る。"Cu; 0.2 mass% or less": Cu is an impurity that is mixed in from the raw material and the returned material when the molten alloy is melted, and interferes with the corrosion resistance of the sprayed layer, and is therefore regulated.
【００２６】「Mn：３mass％以下」：
「Ti：１mass％以下」：MnおよびTiは、任意元素であっ
て、不純物としての含有量を超えるMnおよびTiの１種ま
たは２種を、更に含有する前記組成のアルミニウム合金
を溶射することによって、Mnの固溶あるいはTiを分散さ
せ、溶射層素地に更に強度を付与し、初晶Siを支持して
耐摩耗性を更に発現させるためのものである。上限値を
超えるとAl−Mn系あるいはAl−Ti系の粗大な金属間化合
物の何れか１種または２種を形成し、脆化して好ましく
ない。Ti添加の場合は強度に加え耐食性も向上する。本
発明においてはMnの不純物量は０．２mass％未満であ
り、Tiの不純物量も０．２mass％未満である。なお、本
発明における溶射層の組成は、前記以外の元素を溶射が
形成できる範囲で含有して良く、その種類、量を限定し
ない。"Mn: 3 mass% or less": "Ti: 1 mass% or less": Mn and Ti are arbitrary elements and further contain one or two kinds of Mn and Ti exceeding the content as impurities. By spraying an aluminum alloy having the composition described above, a solid solution of Mn or Ti is dispersed, further strength is imparted to the base material of the sprayed layer, and in order to further develop wear resistance by supporting primary crystal Si. is there. When the amount exceeds the upper limit, one or two coarse Al—Mn-based or Al—Ti-based intermetallic compounds are formed and embrittled, which is not preferable. When Ti is added, not only the strength but also the corrosion resistance is improved. In the present invention, the Mn impurity amount is less than 0.2 mass% and the Ti impurity amount is less than 0.2 mass%. The composition of the thermal sprayed layer in the present invention may contain elements other than those described above within a range in which thermal spraying can be formed, and the type and amount thereof are not limited.
【００２７】「硬質な微粒子」：硬質な微粒子とは、例
えば、金属単体もしくは合金、金属の酸化物、窒化物、
炭化物等であって、硬度として溶射層素地より硬質であ
れば良く、好ましくはＨｖで２００以上の物質を指し、
例えば、鉄およびその合金、金属の炭化物、チタニア、
アルミナ等の如き金属の酸化物等である。このような微
粒子の平均サイズとしては、例えば、１〜１００μｍ程
度であって、溶射層の初晶Si程度がよく、好ましくは１
〜５０μｍである。溶射層素地の硬度はHvで１２０程度
である。このような硬質な微粒子を前記アルミニウム合
金に含有させた溶射層とすることによって、耐摩耗性が
向上する。硬質な微粒子の含有量は、外数即ちアルミニ
ウム合金１００mass部に対しての含有量であって、その
上限値は、好ましくは２０mass部以下である。上限値を
超えることによって、溶射層が脆化し易くなる。溶射層
の硬質化が顕在化するのは、硬質な微粒子の含有量とし
て１mass部以上である。前記硬質な微粒子を溶射層に含
有させるには、溶射素材を粉体とし、その粉体に前記硬
質な微粒子を混合して溶射することにより容易に硬質な
微粒子を含有した溶射層とすることができる。"Hard fine particles": The hard fine particles are, for example, simple metals or alloys, metal oxides, nitrides,
It is a carbide or the like as long as it is harder than the sprayed layer base material, and preferably has a Hv of 200 or more,
For example, iron and its alloys, metal carbides, titania,
Examples thereof include oxides of metals such as alumina. The average size of such fine particles is, for example, about 1 to 100 μm, and is preferably about the primary crystal Si of the thermal spray layer, preferably 1
˜50 μm. The hardness of the sprayed layer base material is about 120 in Hv. Wear resistance is improved by forming such a sprayed layer containing such hard particles in the aluminum alloy. The content of the hard particles is the outer number, that is, the content with respect to 100 mass parts of the aluminum alloy, and the upper limit thereof is preferably 20 mass parts or less. If the upper limit is exceeded, the thermal sprayed layer tends to become brittle. Hardening of the sprayed layer becomes apparent when the content of hard fine particles is 1 mass part or more. In order to contain the hard particles in the thermal spray layer, the thermal spray material may be a powder, and the powder may be mixed with the hard particles to thermally spray to form a thermal spray layer containing the hard particles. it can.
【００２８】次に、その他の構成関係について説明する
と、以下の如くである。
「急冷凝固粉体」：本発明においては、溶射素材は特に
限定するものではなく、溶射線でもよく単なる粉体でも
よいが、急冷凝固粉体の場合は溶湯が急冷されるので、
初晶Siのサイズが１〜５０μm程度の微細な初晶Siを形
成する。脆性のある溶射線と比べると安定した高Siアル
ミニウム合金の溶射素材とすることができる。溶射層に
おいても初晶Siのサイズが１〜５０μm程度の微細な初
晶Siを形成し、均一に分布して安定均一な溶射層が得ら
れ耐摩耗性が向上する。更に耐食性も良好で、膨れおよ
び剥離のおそれもない。急冷凝固粉体の製造方法は、ア
トマイズ法等の公知の方法でよい。粉体のサイズは特に
限定するものではないが、市販の溶射装置では２mmΦ以
下が適当である。アトマイズ法の場合は、条件を適正に
設定すれば粉体の８０mass％が１０〜１５０μmΦの範
囲内に入るものが得られる。Next, the other structural relationships will be described below. “Quench solidified powder”: In the present invention, the spray material is not particularly limited, and may be a spray line or a simple powder. However, in the case of a rapidly solidified powder, the molten metal is rapidly cooled,
Fine primary Si having a size of primary Si of about 1 to 50 μm is formed. Compared with brittle thermal spray wire, it can be a stable thermal spray material of high Si aluminum alloy. Even in the sprayed layer, fine primary Si having a size of primary crystal Si of about 1 to 50 μm is formed and uniformly distributed to obtain a stable and uniform sprayed layer, and wear resistance is improved. Furthermore, it has good corrosion resistance and there is no risk of swelling or peeling. A method for producing the rapidly solidified powder may be a known method such as an atomizing method. The size of the powder is not particularly limited, but 2 mmΦ or less is suitable for a commercially available thermal spraying device. In the case of the atomization method, 80 mass% of the powder can be obtained within the range of 10 to 150 μmΦ if the conditions are properly set.
【００２９】「溶射層は単層」：溶射層を単層とするこ
とにより、下地溶射層の欠陥を巻き込むことなく直接に
アルミニウム材上面に溶射接触されているので、アルミ
ニウム同士の拡散接合が得られ、強固な結合が得られる
と共に更に耐食性も良好で膨れおよび剥離のおそれもな
い。"The sprayed layer is a single layer": By forming the sprayed layer as a single layer, since the sprayed layer is directly in contact with the upper surface of the aluminum material without involving defects in the underlying sprayed layer, diffusion bonding between aluminum is obtained. As a result, a strong bond is obtained, the corrosion resistance is also good, and there is no fear of swelling or peeling.
【００３０】「溶射層は、厚さ方向の断面において、空
隙率が１０％以下」：溶射層の厚さ方向の断面において
空隙率を１０％以下とすることにより一層緻密な溶射層
となり、空隙を伝わって浸入する湿分がより少なく、更
に耐食性も良好で膨れおよび剥離のおそれもなくなる。"The sprayed layer has a porosity of 10% or less in the cross section in the thickness direction": By setting the porosity to 10% or less in the cross section in the thickness direction of the sprayed layer, a more dense sprayed layer is formed and the voids are formed. The amount of moisture that penetrates through the metal is smaller, the corrosion resistance is good, and the risk of swelling and peeling is eliminated.
【００３１】「溶射層は、プラズマ溶射法または超高速
フレーム溶射法を用いて溶射された溶射層」：即ち、溶
射層は、溶射条件の振れで容易に燃焼ガスを巻き込み緻
密性を失うが、プラズマ溶射法または超高速フレーム溶
射法を用いることにより、その溶射条件を適正とするこ
とができ、このように溶射条件を適正とすることによっ
て燃焼ガスの巻き込み量が少なく、溶射条件が振れたと
しても容易に溶射層の空隙率を１０％以下とすることが
でき、一層緻密な溶射層となり、空隙を伝わって浸入す
る湿分がより少なく、更に耐食性も良好で膨れおよび剥
離のおそれもなくなる。"The sprayed layer is a sprayed layer sprayed by using a plasma spraying method or an ultra-high speed flame spraying method": That is, the sprayed layer easily entrains combustion gas under fluctuation of the spraying condition and loses its denseness. By using the plasma spraying method or the ultra-high speed flame spraying method, it is possible to make the spraying conditions appropriate, and by making the spraying conditions appropriate in this way, the amount of entrainment of combustion gas is small, and the spraying conditions fluctuate. In addition, the porosity of the sprayed layer can be easily set to 10% or less, the sprayed layer becomes more dense, less moisture penetrates through the voids, the corrosion resistance is good, and the risk of swelling and peeling is eliminated.
【００３２】「溶射層の硬度ＨＲＢ７０以上」：溶射層
に硬質物質が含有していれば耐摩耗性は発現するが、硬
質物質の周囲を形成する溶射層素地の硬度を高めること
によって、硬質物質の保持力が増加し一層高い耐摩耗性
を発揮する。溶射層の硬度ＨＲＢ７０以上とすることに
よって、初晶Siや添加微粒子の剥離、脱落がなくなり、
一層高い耐摩耗性を有する溶射層となる。この硬度は溶
射後アルミニウム部材を熱処理して、Mg2Siの初期化合
物を形成させることにより容易に得られる。この熱処理
の好ましい条件は溶射後のアルミニウム部材を１００〜
２００℃の温度に０．５〜２４時間保持することであ
る。"Hardness of the thermal spray layer HRB 70 or more": If the thermal spray layer contains a hard substance, wear resistance is exhibited, but by increasing the hardness of the thermal spray layer substrate forming the periphery of the hard substance, the hard substance is hardened. The holding power of is increased and the wear resistance is further enhanced. By setting the hardness of the thermal sprayed layer to HRB 70 or more, peeling and dropping of the primary crystal Si and the added fine particles are prevented,
The sprayed layer has higher wear resistance. This hardness is easily obtained by heat treating the aluminum member after thermal spraying to form the initial compound of Mg 2 Si. The preferable condition of this heat treatment is 100 to 100% for the aluminum member after thermal spraying.
It is to hold at a temperature of 200 ° C. for 0.5 to 24 hours.
【００３３】次に具体的な製造方法例を説明するが、言
うまでもなく本発明はこのような具体的製造方法に限定
されるものではない。アルミニウム材に本発明に係る合
金組成の溶射素材を用い、溶射して溶射層を形成する。
ここでアルミニウム材は各種組成の展伸材、鋳物、ダイ
カスト等でよいことは明らかで、殊更に限定されるもの
ではない。また、アルミニウム材は表面処理を施しても
施さなくてもよい。アルミニウム材は室温でよいが、高
温にして溶射するとアルミニウム材と溶射層の密着性が
室温の場合より向上する。溶射素材は線でも粉末でもよ
い。硬質な微粒子を溶射層に含有させるには、溶射素材
を粉末とし、この粉末に硬質な微粒子を混合して用いれ
ば容易である。溶射法はガス式、アーク式、プラズマ
式、超高速フレーム式等の公知の方法でよい。溶射層は
厚く設け平滑性が求められる場合には面削または研磨す
るとよい。面削または研磨後の厚さは相手材の重量、速
度等の用途によって選ばれるものであるが、通常０．０
５〜２mm程度である。溶射ままあるいは面削または研磨
後のアルミニウム部材は必要に応じて熱処理を施す。こ
の熱処理条件は目的により異なるが、略１００〜２００
℃の温度で、０．５〜２４時間程度保持することによっ
て、溶射ままと比較して強度が向上し、初晶Siの脱落を
防止し、使用中において高硬度を保つことができる。Next, a specific example of the manufacturing method will be described. Needless to say, the present invention is not limited to such a specific manufacturing method. A sprayed material having an alloy composition according to the present invention is used as an aluminum material and is sprayed to form a sprayed layer.
Here, it is clear that the aluminum material may be a wrought material of various compositions, a casting, a die cast, etc., and is not particularly limited. The aluminum material may or may not be surface-treated. The aluminum material may be at room temperature, but if it is sprayed at a high temperature, the adhesion between the aluminum material and the sprayed layer is improved compared to the case of room temperature. The thermal spray material may be wire or powder. It is easy to incorporate hard particles into the thermal spray layer by using a powder as the thermal spray material and mixing the particles with the hard particles. The thermal spraying method may be a known method such as a gas method, an arc method, a plasma method, or an ultra-high speed flame method. If the sprayed layer is thick and smoothness is required, it may be chamfered or polished. The thickness after chamfering or polishing is selected depending on the weight of the mating material, application such as speed, etc., but is usually 0.0
It is about 5 to 2 mm. If necessary, the aluminum member as it is sprayed or after being face-polished or polished is subjected to heat treatment. Although this heat treatment condition varies depending on the purpose, it is approximately 100 to 200.
By maintaining the temperature at 0.5 ° C. for about 0.5 to 24 hours, the strength is improved as compared with the as-sprayed state, the dropping of primary crystal Si is prevented, and high hardness can be maintained during use.
【００３４】[0034]
【実施例】ＪＩＳ６０６３の押出形材を用意し、後記す
る表１に示す組成のアトマイズ粉体をガス溶射およびプ
ラズマ溶射し試料とした。その条件は以下に示す如くで
ある。
「溶射面のサイズ」：６５mm×１０００mm
「表面処理」：ショットブラスト
「アトマイズ粉体のサイズ」：粉体の８０mass％が１０
〜１５０μmφの範囲である。
「硬質な微粒子」：
アルミナ
サイズ １〜５０μm
含有量 外数であって、アルミニウム合金１００mass部に対
しての割合１０mass部
「溶射」：
繰返し溶射回数 １〜４
溶射層厚さ ７００μｍ厚さに溶射後、研磨して５００μｍの厚
さとした。EXAMPLE An extruded profile of JIS6063 was prepared, and atomized powder having the composition shown in Table 1 described later was gas sprayed and plasma sprayed to obtain a sample. The conditions are as shown below. "Size of sprayed surface": 65 mm x 1000 mm "Surface treatment": Shot blasting "Size of atomized powder": 80 mass% of powder is 10
˜150 μmφ. "Hard particles": Alumina size: 1 to 50 µm Content outside the ratio, 10 mass parts relative to 100 mass parts of aluminum alloy "Spraying": Number of times of repeated spraying 1 to 4 Spraying layer thickness: 700 µm thickness Then, it was ground to a thickness of 500 μm.
【００３５】[0035]
【表１】 [Table 1]
【００３６】次ぎに、各試料について下記測定項目を測
定した。その結果を後記する表２に示す。
「耐食性」：
複合腐食試験 ＪＡＳＯ複合サイクル（８時間
／サイクル）
−−で１サイクル
５％食塩水噴霧（２時間 温度３５℃）
乾燥（４時間 温度６０℃ 相対湿度２０〜３０％）
湿潤（２時間 温度５０℃ 相対湿度９５％以上）
複合腐食試験後目視による観察
「表面硬度」：
ＨＲＢ １００kgf付加 １／１６インチ鋼球
「空隙率」：横断面写真から測定 面積率％Next, the following measurement items were measured for each sample. The results are shown in Table 2 below. "Corrosion resistance": Compound corrosion test JASO compound cycle (8 hours / cycle) --- 1 cycle 5% Salt solution spray (2 hours temperature 35 ° C) Dry (4 hours temperature 60 ° C relative humidity 20-30%) Wet (2 Time Temperature 50 ℃ Relative humidity 95% or more) Visual observation after complex corrosion test “Surface hardness”: HRB 100kgf added 1/16 inch steel ball “Void rate”: Measured from cross-section photograph Area rate%
【００３７】[0037]
【表２】 [Table 2]
【００３８】表２の結果から、本発明（試料番号１、
３、４、５、６、７および８は、表面硬度が高いことが
判る。また、耐食形態も部分的に軽微なピット状の腐食
形態であることが判る。さらに、溶射層の空隙率が低く
なると、表面硬度が向上（試料番号１に対して３）する
ことが判る。From the results shown in Table 2, the present invention (Sample No. 1,
It can be seen that 3, 4, 5, 6, 7, and 8 have high surface hardness. Further, it can be seen that the corrosion-resistant form is also a slight pit-like corrosion form. Further, it can be seen that when the porosity of the sprayed layer is lowered, the surface hardness is improved (3 for sample number 1).
【００３９】また、熱処理することにより表面硬度が向
上（試料番号３と４の比較）することが判り、硬質微粒
子を含有させると表面硬度が著しく向上（試料番号３に
対して８）することが理解される。It was also found that the heat treatment improves the surface hardness (comparison between sample Nos. 3 and 4), and the inclusion of hard fine particles significantly improves the surface hardness (8 with respect to sample No. 3). To be understood.
【００４０】一方、従来例（試料番号２および９）は、
腐食形態が部分的におよびエッジ部において激しい腐食
を発生し、比較例（試料番号１０）は、全面にピット状
の腐食を発生しており、耐食性において劣ることが判
る。On the other hand, in the conventional examples (sample numbers 2 and 9),
It can be seen that the corrosion form is severely corroded locally and at the edge portion, and the comparative example (Sample No. 10) has pit-shaped corrosion on the entire surface, which is inferior in corrosion resistance.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したような本発明によるなら
ば、表面硬度が高いことから耐摩耗性に優れ、また腐食
も部分的に軽微なピッチ状の腐食形態であることから膨
れが発生し難いものとなっており、したがって、安定し
た操業が可能となり、建造物内を汚染する等といった不
都合が生じることもなくなるものであるので、工業的に
その利用価値が高い発明であると理解される。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention as described above, the surface hardness is high and the wear resistance is excellent, and the corrosion is partly slight pitch-like corrosion, so that swelling is unlikely to occur. Therefore, stable operation is possible, and inconveniences such as pollution of the interior of a building are eliminated, and it is understood that the invention is industrially highly useful.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡庭 茂 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 楠井 潤 大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番８ 号 東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 村岡 靖二 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原製造所内 (72)発明者 梶山 隆 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 石井 秀樹 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shigeru Okaba 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center Within (72) Inventor Jun Kusunii 3-6-8 Kutaro-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture No. Toyo Aluminum Co., Ltd. (72) Inventor Yasuji Muraoka 161 Kambara, Kambara Town, Anbara District, Shizuoka Prefecture Metal company Kambara factory (72) Inventor Takashi Kajiyama 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center Within (72) Inventor Hideki Ishii 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center Within
Claims (8)
％、Mgを０．2〜３mass％、Crを０．０５〜３．０mass
％含有し、Cuを０．２mass％以下としたアルミニウム合
金であることを特徴とする溶射層を備えたアルミニウム
部材。1. The composition of the sprayed layer contains 15 to 45 mass of Si.
%, Mg 0.2 to 3 mass%, Cr 0.05 to 3.0 mass
%, Cu is 0.2 mass% or less, and the aluminum member is provided with a thermal spray layer.
およびTiを１mass％以下の何れか１種または２種を含有
したアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１
に記載の溶射層を備えたアルミニウム部材。2. The composition of the thermal sprayed layer is an aluminum alloy further containing any one or two of Mn of 3 mass% or less and Ti of 1 mass% or less.
An aluminum member provided with the thermal sprayed layer according to.
の急冷凝固粉体を溶射したものであることを特徴とする
請求項１または請求項２の何れか１つに記載の溶射層を
備えたアルミニウム部材。3. The sprayed layer according to claim 1, wherein the sprayed layer is formed by spraying a rapidly solidified powder of an aluminum alloy having the above composition. Aluminum material.
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の溶射層を備え
たアルミニウム部材。4. The aluminum member provided with the thermal spray layer according to claim 1, wherein the thermal spray layer is a single layer.
が、１０％以下であることを特徴とする請求項１〜請求
項４の何れか１つに記載の溶射層を備えたアルミニウム
部材。5. The aluminum member provided with the thermal spray layer according to claim 1, wherein a porosity in a cross section in the thickness direction of the thermal spray layer is 10% or less. .
硬質な微粒子を含有したアルミニウム複合材であること
を特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の
溶射層を備えたアルミニウム部材。6. The thermal sprayed layer according to claim 1, wherein the thermal sprayed layer is an aluminum composite material containing further hard particles in the aluminum alloy. Aluminum material.
フレーム溶射法を用いて溶射された溶射層であることを
特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の溶
射層を備えたアルミニウム部材。7. The sprayed layer according to claim 1, wherein the sprayed layer is a sprayed layer formed by plasma spraying or ultra-high speed flame spraying. Aluminum member equipped with.
とを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つの記載
の溶射層を備えたアルミニウム部材。8. The aluminum member provided with the sprayed layer according to claim 1, wherein the hardness HRB of the sprayed layer is 70 or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002030434A JP3920108B2 (en) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | Transport rail made of aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002030434A JP3920108B2 (en) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | Transport rail made of aluminum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003231935A true JP2003231935A (en) | 2003-08-19 |
| JP3920108B2 JP3920108B2 (en) | 2007-05-30 |
Family
ID=27774189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002030434A Expired - Fee Related JP3920108B2 (en) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | Transport rail made of aluminum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3920108B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530928A (en) * | 2002-06-27 | 2005-10-13 | ベー・ヴェー・ゲー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | Method for covering the surface of a track part and track part |
| JP2007268999A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Sakae Chuzosho:Kk | Mold and its manufacturing method |
| WO2024014163A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 | Fire extinguishing material and fire extinguishing material package |
-
2002
- 2002-02-07 JP JP2002030434A patent/JP3920108B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530928A (en) * | 2002-06-27 | 2005-10-13 | ベー・ヴェー・ゲー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | Method for covering the surface of a track part and track part |
| JP2007268999A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Sakae Chuzosho:Kk | Mold and its manufacturing method |
| WO2024014163A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 | Fire extinguishing material and fire extinguishing material package |
| JP7447941B2 (en) | 2022-07-15 | 2024-03-12 | Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 | Fire extinguishing materials and fire extinguishing materials packages |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3920108B2 (en) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1161489C (en) | Process for applying metallic adhesion layer for ceramic thermal barrier coatings to metallic components | |
| US8507105B2 (en) | Thermal spray coated rolls for molten metal baths | |
| TW200528213A (en) | Continuous casting mold and method of continuous casting for copper alloy | |
| EP2966191A1 (en) | Powder mixture composition for thermodiffusion galvanization of articles made from aluminium alloys, and method for thermodiffusion galvanization of articles made from aluminium alloys | |
| JPS648072B2 (en) | ||
| EP0270265B1 (en) | Making composite metal deposit by spray casting | |
| Bao et al. | Wear-resistant WC composite hard coatings by brazing | |
| JP2003231935A (en) | Aluminum member provided with metallized layer | |
| RU2180018C1 (en) | Method of preparing powdered mix for thermodiffusion zinc-plating | |
| JPH07300642A (en) | Coating material and metal bath immersion member coated with this material | |
| US10047014B2 (en) | Plasma-sprayed tin coating having excellent hardness and toughness, the preparation method therefor, and a mold coated with said tin coating | |
| JP4073920B2 (en) | Abrasion and corrosion resistant belt conveyor rollers | |
| US6199281B1 (en) | Method of preparing a hearth roll with a coating | |
| Nakata et al. | Wear resistance of plasma sprayed Al–Si binary alloy coatings on A6063 Al alloy substrate | |
| JPH1180917A (en) | Immersion member for molten metal bath, excellent in resistance to corrosion and wear | |
| JP2003138367A (en) | Thermal spray coating, method for forming thermal spray coating, and thermal spray raw material powder | |
| CN116783404A (en) | Brake disc with a low nickel content steel layer and method for manufacturing the same | |
| CN116745543A (en) | Brake disc with nickel-free steel layer and method for producing the same | |
| JPH101766A (en) | Sprayed coating film excellent in corrosion resistance and flawing resistance | |
| JPH08117984A (en) | Sliding nozzle plate refractories | |
| JP2001073109A (en) | Thermal spray powder, thermal spraying process, coated member and sprayed deposit | |
| RU2791259C1 (en) | METHOD FOR GAS-THERMAL SPRAYING OF WEAR-RESISTANT COATINGS BASED ON Ti/TiB2 SYSTEM | |
| Senderowski et al. | Influence of gas detonation spraying conditions on the quality of Fe-Al inter-metallic protective coatings | |
| JP3262365B2 (en) | Manufacturing method of brake disc | |
| JP3013828U (en) | Base material coating structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040723 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050308 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051027 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051114 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051027 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060510 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20061011 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070213 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20070214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |