JP2593426B2 - 耐溶融亜鉛侵食性合金およびその製法と用途 - Google Patents
耐溶融亜鉛侵食性合金およびその製法と用途Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐摩耗性と耐溶
融亜鉛侵食特性を有するＭｏ−Ｂ合金およびその製造方
法並びにその用途に関し、特に、溶融亜鉛メッキ設備等
の亜鉛浴中に浸漬され、あるいは溶融亜鉛と接触して使
用されるための優れた耐食性を有する部材およびその製
造方法に関する。
融亜鉛侵食特性を有するＭｏ−Ｂ合金およびその製造方
法並びにその用途に関し、特に、溶融亜鉛メッキ設備等
の亜鉛浴中に浸漬され、あるいは溶融亜鉛と接触して使
用されるための優れた耐食性を有する部材およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融亜鉛は、金属に対する侵食性が高
く、かつ表面張力が低く粘度も低いため、マイクロメー
ター単位の微小間隙にも侵入する。
く、かつ表面張力が低く粘度も低いため、マイクロメー
ター単位の微小間隙にも侵入する。
【０００３】したがって、例えば鋼板メッキラインのポ
ットロールにはその素材として一般にＳＣＨ−１３など
のステンレス系材料が用いられているが、亜鉛による著
しい侵食を受け、かつ通常亜鉛浴中に添加されるアルミ
ニウム、鋼板あるいはロール母材より溶出する鉄、およ
び浴の主成分である亜鉛との３元系金属間化合物が析出
するため、短期間で該ロール胴部の面荒れが発生する。
この面荒れは鋼板に疵を生じせしめ鋼板の品質を低下さ
せる。
ットロールにはその素材として一般にＳＣＨ−１３など
のステンレス系材料が用いられているが、亜鉛による著
しい侵食を受け、かつ通常亜鉛浴中に添加されるアルミ
ニウム、鋼板あるいはロール母材より溶出する鉄、およ
び浴の主成分である亜鉛との３元系金属間化合物が析出
するため、短期間で該ロール胴部の面荒れが発生する。
この面荒れは鋼板に疵を生じせしめ鋼板の品質を低下さ
せる。
【０００４】このため、部材そのものの改良あるいは部
材上にコーティングを形成して、金属性構造部材の溶融
亜鉛による侵食あるいは部材上への亜鉛合金の析出を防
止しようとして従来以下のような技術が提案されてい
る。 （１）ロール母材材質の改良 （２）自溶性合金溶射 （３）サーメット溶射および肉盛り
材上にコーティングを形成して、金属性構造部材の溶融
亜鉛による侵食あるいは部材上への亜鉛合金の析出を防
止しようとして従来以下のような技術が提案されてい
る。 （１）ロール母材材質の改良 （２）自溶性合金溶射 （３）サーメット溶射および肉盛り
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記（１）の例として
は、例えば特開昭５６−１１２４４７に開示された鉄基
合金部材があるが、金属合金であるため、溶融亜鉛浴浸
漬部材としての実用目的上、十分な耐食性が得られてい
ない。
は、例えば特開昭５６−１１２４４７に開示された鉄基
合金部材があるが、金属合金であるため、溶融亜鉛浴浸
漬部材としての実用目的上、十分な耐食性が得られてい
ない。
【０００６】前記（２）については、例えば特開平１−
１０８３３５に開示されている部材のように、Ｃｏ、Ｎ
ｉあるいはＦｅ基の自溶性合金を母材上に溶射し、次い
で溶着熱処理により緻密化した耐食被覆を形成させたも
のがあり、実使用例も多く、ある程度の改善効果は認め
られるが、部材が基本的に金属合金であるため上記実用
目的上の耐食性がやはり不十分である。
１０８３３５に開示されている部材のように、Ｃｏ、Ｎ
ｉあるいはＦｅ基の自溶性合金を母材上に溶射し、次い
で溶着熱処理により緻密化した耐食被覆を形成させたも
のがあり、実使用例も多く、ある程度の改善効果は認め
られるが、部材が基本的に金属合金であるため上記実用
目的上の耐食性がやはり不十分である。
【０００７】また前記（３）は、金属と炭化物または硼
化物との合金あるいはそれらの混合組成物の溶射被覆で
あり、例えば特開平１−２２５７６１に開示されている
部材のように、ＷＣ−Ｃｏ系サーメットの溶射被覆層を
設けた部材、特開平２−２３６２６６に開示されている
部材のように、金属と金属硼化物または金属炭化物とか
らなるサーメットの溶射被覆層を設けた部材あるいは特
開平３−９４０４８に開示された部材のように、炭化物
または硼化物含有Ｃｏ合金の肉盛りをおこなった部材な
どが知られている。しかしながら、いずれも十分な緻密
さを得るために添加したＣｏ等の金属成分が優先的に亜
鉛による侵食を受けるため、炭化物、硼化物本来の優れ
た耐食性を十分に発揮させ得るに到っていない。従来、
上記の溶射においてＣｏ等の金属をバインダーとして加
えることは必須の要件とされていたのであり、その理由
は、ある種の金属の硼化物あるいは炭化物が、溶融金属
に対して高い耐性を有することは知られていたものの、
それらはいずれも融点が2000℃以上と高くかつ脆いた
め、溶融亜鉛メッキ浴部材等の比較的大型部材の表面処
理に多用される溶射法によっては、硼化物あるいは炭化
物だけを用いて溶融亜鉛の侵入を防ぐに十分な緻密さを
備えた被覆の形成は、従来極めて困難とされていたため
である。
化物との合金あるいはそれらの混合組成物の溶射被覆で
あり、例えば特開平１−２２５７６１に開示されている
部材のように、ＷＣ−Ｃｏ系サーメットの溶射被覆層を
設けた部材、特開平２−２３６２６６に開示されている
部材のように、金属と金属硼化物または金属炭化物とか
らなるサーメットの溶射被覆層を設けた部材あるいは特
開平３−９４０４８に開示された部材のように、炭化物
または硼化物含有Ｃｏ合金の肉盛りをおこなった部材な
どが知られている。しかしながら、いずれも十分な緻密
さを得るために添加したＣｏ等の金属成分が優先的に亜
鉛による侵食を受けるため、炭化物、硼化物本来の優れ
た耐食性を十分に発揮させ得るに到っていない。従来、
上記の溶射においてＣｏ等の金属をバインダーとして加
えることは必須の要件とされていたのであり、その理由
は、ある種の金属の硼化物あるいは炭化物が、溶融金属
に対して高い耐性を有することは知られていたものの、
それらはいずれも融点が2000℃以上と高くかつ脆いた
め、溶融亜鉛メッキ浴部材等の比較的大型部材の表面処
理に多用される溶射法によっては、硼化物あるいは炭化
物だけを用いて溶融亜鉛の侵入を防ぐに十分な緻密さを
備えた被覆の形成は、従来極めて困難とされていたため
である。
【０００８】そこで、本発明の目的は、Ｃｏ等の金属バ
インダーを用いることなく、容易に上記の被覆を形成で
きるような特性を有する新規な合金およびその製造方法
を提供することであり、さらに具体的に言えば、母材表
面に緻密な上記合金の皮膜を形成して溶融亜鉛からの侵
食を防ぐとともに該皮膜上に、浴中に添加されるＡｌ、
母材から溶出するＦｅおよび浴の主成分たる亜鉛との金
属間化合物等が析出することのない耐食性、耐摩耗性に
すぐれた、溶融亜鉛に浸漬または接触して使用する部材
およびその製造方法を提供することにある。
インダーを用いることなく、容易に上記の被覆を形成で
きるような特性を有する新規な合金およびその製造方法
を提供することであり、さらに具体的に言えば、母材表
面に緻密な上記合金の皮膜を形成して溶融亜鉛からの侵
食を防ぐとともに該皮膜上に、浴中に添加されるＡｌ、
母材から溶出するＦｅおよび浴の主成分たる亜鉛との金
属間化合物等が析出することのない耐食性、耐摩耗性に
すぐれた、溶融亜鉛に浸漬または接触して使用する部材
およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、各種材質単独あるいはそれらの組み合わ
せによる保護コーティングの試験研究を進めた結果、硼
素３〜９重量％、好ましくは６〜８重量％を含み、残部
がモリブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金
が、優れた耐溶融亜鉛侵食特性および耐摩耗性を有する
材質であり、上記目的の被覆形成上も優れた適性を有す
る合金であることを発見し、本発明技術を開発すること
ができた。同合金は、さらに少なくとも硼素の一部がＭ
ｏＢまたはＭｏ2 Ｂの形で生地中に析出分散して存在す
るという組織的特徴を有する場合に、特に上記目的に適
した特性を示すことがわかった。
を達成すべく、各種材質単独あるいはそれらの組み合わ
せによる保護コーティングの試験研究を進めた結果、硼
素３〜９重量％、好ましくは６〜８重量％を含み、残部
がモリブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金
が、優れた耐溶融亜鉛侵食特性および耐摩耗性を有する
材質であり、上記目的の被覆形成上も優れた適性を有す
る合金であることを発見し、本発明技術を開発すること
ができた。同合金は、さらに少なくとも硼素の一部がＭ
ｏＢまたはＭｏ2 Ｂの形で生地中に析出分散して存在す
るという組織的特徴を有する場合に、特に上記目的に適
した特性を示すことがわかった。
【００１０】上記合金は、ＭｏＢを出発原料とし、弱酸
化雰囲気下で爆発溶射もしくは高速ガス炎溶射を行うこ
とにより、または、硼素を３〜９重量％含み、残部がモ
リブデンおよび不可避不純物からなり、少なくとも硼素
の一部がＭｏＢまたはＭｏ2Ｂの形で存在しているＭｏ
−Ｂ合金を出発原料とし、プラズマ溶射を行うことによ
り、製造することができ、また、被覆を形成したい金属
部材等の表面に容易に、直接溶射被膜として形成できる
合金であることを確かめた。さらに、このようにして形
成した溶射被膜に水ガラスまたはコロイダルシリカによ
る無機処理を施せば、所望の特性が一層高められること
を確認した。
化雰囲気下で爆発溶射もしくは高速ガス炎溶射を行うこ
とにより、または、硼素を３〜９重量％含み、残部がモ
リブデンおよび不可避不純物からなり、少なくとも硼素
の一部がＭｏＢまたはＭｏ2Ｂの形で存在しているＭｏ
−Ｂ合金を出発原料とし、プラズマ溶射を行うことによ
り、製造することができ、また、被覆を形成したい金属
部材等の表面に容易に、直接溶射被膜として形成できる
合金であることを確かめた。さらに、このようにして形
成した溶射被膜に水ガラスまたはコロイダルシリカによ
る無機処理を施せば、所望の特性が一層高められること
を確認した。
【００１１】所定量の硼素を含有するＭｏとＢとの合金
は硼素含有量が増加するに従い、モリブデン基質中にＭ
ｏ2 ＢあるいはＭｏＢの金属間化合物が析出した合金と
なり、それらの析出相は高硬度であり合金の硬さひいて
はその耐摩耗性に大きく寄与し、例えばＭｏＢを出発原
料として爆発溶射法で溶射された皮膜はガス条件すなわ
ち酸化条件によりＭｏＢやＭｏ2 Ｂを適度にモリブデン
基質中に析出させた状態が得られ、これは鋼板の亜鉛メ
ッキラインのポットロールのような耐食性と同時に耐摩
耗性が求められる用途に好都合である。
は硼素含有量が増加するに従い、モリブデン基質中にＭ
ｏ2 ＢあるいはＭｏＢの金属間化合物が析出した合金と
なり、それらの析出相は高硬度であり合金の硬さひいて
はその耐摩耗性に大きく寄与し、例えばＭｏＢを出発原
料として爆発溶射法で溶射された皮膜はガス条件すなわ
ち酸化条件によりＭｏＢやＭｏ2 Ｂを適度にモリブデン
基質中に析出させた状態が得られ、これは鋼板の亜鉛メ
ッキラインのポットロールのような耐食性と同時に耐摩
耗性が求められる用途に好都合である。
【００１２】Ｍｏ−Ｂ合金からなる緻密なコーティング
層は、特にアセチレンと酸素のデトネーションを利用し
た爆発溶射法に依るのが好適であり、残留気孔率１％以
下が達成可能であることも判明した。
層は、特にアセチレンと酸素のデトネーションを利用し
た爆発溶射法に依るのが好適であり、残留気孔率１％以
下が達成可能であることも判明した。
【００１３】すなわち本発明者達は主として、下記の合
金およびその製法並びにこれにより被覆した部材および
その製造方法を開発することにより、上記の課題を解決
したのである。
金およびその製法並びにこれにより被覆した部材および
その製造方法を開発することにより、上記の課題を解決
したのである。
【００１４】(1) 硼素を３〜９重量％、好ましくは６〜
８重量％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物か
らなる耐溶融亜鉛侵食性合金。
８重量％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物か
らなる耐溶融亜鉛侵食性合金。
【００１５】(2) 少なくとも硼素の一部がＭｏＢまたは
Ｍｏ2 Ｂの形で存在している上記(1) の耐溶融亜鉛侵食
性合金。
Ｍｏ2 Ｂの形で存在している上記(1) の耐溶融亜鉛侵食
性合金。
【００１６】(3) 硼素を３〜９重量％、好ましくは６〜
８重量％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物か
らなる耐溶融亜鉛侵食性部材表面の溶射皮膜形成用合
金。
８重量％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物か
らなる耐溶融亜鉛侵食性部材表面の溶射皮膜形成用合
金。
【００１７】(4) ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法ま
たは高速ガス炎溶射法により、弱酸化性雰囲気下すなわ
ち上記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸
素を含む雰囲気で金属性部材表面に、硼素を３〜９重量
％、好ましくは６〜８重量％含み、残部がモリブデンお
よび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食性合金の溶射
皮膜を形成する方法。
たは高速ガス炎溶射法により、弱酸化性雰囲気下すなわ
ち上記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸
素を含む雰囲気で金属性部材表面に、硼素を３〜９重量
％、好ましくは６〜８重量％含み、残部がモリブデンお
よび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食性合金の溶射
皮膜を形成する方法。
【００１８】(5) 硼素を３〜９重量％含み、残部がモリ
ブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出発
原料とし、プラズマ溶射法により、金属部材表面に、硼
素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量％含み、残部が
モリブデンおよび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食
性合金の溶射皮膜を形成する方法。
ブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出発
原料とし、プラズマ溶射法により、金属部材表面に、硼
素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量％含み、残部が
モリブデンおよび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食
性合金の溶射皮膜を形成する方法。
【００１９】(6) ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法ま
たは高速ガス炎溶射法により弱酸化雰囲気下すなわち上
記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸素を
含む雰囲気で硼素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量
％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる
耐溶融亜鉛侵食性合金の溶射皮膜を形成する方法。
たは高速ガス炎溶射法により弱酸化雰囲気下すなわち上
記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸素を
含む雰囲気で硼素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量
％含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる
耐溶融亜鉛侵食性合金の溶射皮膜を形成する方法。
【００２０】(7) 表面に、硼素３〜９重量％、好ましく
は６〜８重量％を含むＭｏ−Ｂ合金からなるコーティン
グ層を有する耐溶融亜鉛侵食性および耐摩耗性に優れた
溶融亜鉛に浸漬または接触する部材。
は６〜８重量％を含むＭｏ−Ｂ合金からなるコーティン
グ層を有する耐溶融亜鉛侵食性および耐摩耗性に優れた
溶融亜鉛に浸漬または接触する部材。
【００２１】(8) 前記硼素の少なくとも一部がＭｏＢま
たはＭｏ2 Ｂの形で存在する上記(7) 記載の部材。
たはＭｏ2 Ｂの形で存在する上記(7) 記載の部材。
【００２２】(9) 前記コーティング層が溶射被膜である
上記(7) または(8) 記載の部材。
上記(7) または(8) 記載の部材。
【００２３】(10) 前記溶射皮膜に水ガラスまたはコロ
イダルシリカによる無機封孔処理が施されている上記
(9) 記載の部材。
イダルシリカによる無機封孔処理が施されている上記
(9) 記載の部材。
【００２４】(11) ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法
または高速ガス炎溶射法により弱酸化性雰囲気で、鉄鋼
製部材の表面に溶射皮膜を形成することを特徴とする溶
融亜鉛に浸漬または接触する部材の製造方法。
または高速ガス炎溶射法により弱酸化性雰囲気で、鉄鋼
製部材の表面に溶射皮膜を形成することを特徴とする溶
融亜鉛に浸漬または接触する部材の製造方法。
【００２５】(12) 硼素を３〜９重量％含み、残部がモ
リブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出
発原料とし、プラズマ溶射法により、鉄鋼製部材の表面
に溶射皮膜を形成することを特徴とする溶融亜鉛に浸漬
または接触する部材の製造方法。
リブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出
発原料とし、プラズマ溶射法により、鉄鋼製部材の表面
に溶射皮膜を形成することを特徴とする溶融亜鉛に浸漬
または接触する部材の製造方法。
【００２６】
【作用】本発明において、部材表面に形成されるコーテ
ィング層のＭｏ−Ｂ合金中の硼素を重量％で３〜９％に
限定した理由は、３％未満ではモリブデン基質中に析出
されるＭｏＢやＭｏ2 Ｂとモリブデンとのバランス上、
所望の耐食性や特に硬度ひいては耐摩耗性が充分でな
く、一方９％を越えて増加させても、特性が飽和すると
ともにコーティング層の気孔率が低下する傾向が見られ
たからである。好ましくは６〜８％であることを実験的
に確かめた。
ィング層のＭｏ−Ｂ合金中の硼素を重量％で３〜９％に
限定した理由は、３％未満ではモリブデン基質中に析出
されるＭｏＢやＭｏ2 Ｂとモリブデンとのバランス上、
所望の耐食性や特に硬度ひいては耐摩耗性が充分でな
く、一方９％を越えて増加させても、特性が飽和すると
ともにコーティング層の気孔率が低下する傾向が見られ
たからである。好ましくは６〜８％であることを実験的
に確かめた。
【００２７】また、本発明に係るＭｏ−Ｂ合金自身はＭ
ｏＢなど１００％セラミックと比較し、金属成分を含む
ため靭性に優れる。
ｏＢなど１００％セラミックと比較し、金属成分を含む
ため靭性に優れる。
【００２８】
【実施例１】図１および図２はそれぞれ本発明に係る部
材および従来の部材に関する試験（コーティング面と亜
鉛との反応）の結果を示すスケッチ図、図３は上記試験
に供試された板状試料の斜視図、図４はコーティング面
と亜鉛との反応試験に用いられた試験装置の模式断面図
であって、これらの図を参照して以下説明する。
材および従来の部材に関する試験（コーティング面と亜
鉛との反応）の結果を示すスケッチ図、図３は上記試験
に供試された板状試料の斜視図、図４はコーティング面
と亜鉛との反応試験に用いられた試験装置の模式断面図
であって、これらの図を参照して以下説明する。
【００２９】片面にＭｏＢを爆発溶射法により溶射して
コーティング層３を形成したＳＵＳ４０３を母材とする
図３に示すような板状試料（30×30×10mm）１上に亜鉛
粒４を載せ、炉体７に設けた窒素ガス導入孔９により窒
素雰囲気に保った炉内において、亜鉛の融点を越える 5
00℃までヒーター６で加熱し、そのまま５時間保持し
た。
コーティング層３を形成したＳＵＳ４０３を母材とする
図３に示すような板状試料（30×30×10mm）１上に亜鉛
粒４を載せ、炉体７に設けた窒素ガス導入孔９により窒
素雰囲気に保った炉内において、亜鉛の融点を越える 5
00℃までヒーター６で加熱し、そのまま５時間保持し
た。
【００３０】試験後の亜鉛粒４は、図１のスケッチ図に
見られるように、コーティング層３とは全く濡れておら
ず、液滴状を保ったままであった。またコーティング面
に亜鉛との反応の形跡は認められなかった。
見られるように、コーティング層３とは全く濡れておら
ず、液滴状を保ったままであった。またコーティング面
に亜鉛との反応の形跡は認められなかった。
【００３１】
【比較例１】実施例１の場合と同時に炉内に供試した比
較材すなわちＷＣ−Ｃｏコーティング試料では、亜鉛と
コーティング層との明確な反応が認められ、図２のスケ
ッチ図に見られるように、亜鉛粒４の形状から濡れ角は
約２０度と判定された。
較材すなわちＷＣ−Ｃｏコーティング試料では、亜鉛と
コーティング層との明確な反応が認められ、図２のスケ
ッチ図に見られるように、亜鉛粒４の形状から濡れ角は
約２０度と判定された。
【００３２】
【実施例２】図５は棒状試料による亜鉛浴浸漬試験に用
いられた試験装置の模式断面図であり、この図を参照し
て以下説明する。
いられた試験装置の模式断面図であり、この図を参照し
て以下説明する。
【００３３】図５の装置により、先端を半球状に加工し
たＳＵＳ４０３を母材とする径２０ｍｍの棒状試料２に
ＭｏＢを厚さ0.12mmに溶射被覆し、これを炉体７に設け
られた黒鉛るつぼ８内においてヒーター６により470 ℃
に保った亜鉛浴５中に１０日間浸漬した。
たＳＵＳ４０３を母材とする径２０ｍｍの棒状試料２に
ＭｏＢを厚さ0.12mmに溶射被覆し、これを炉体７に設け
られた黒鉛るつぼ８内においてヒーター６により470 ℃
に保った亜鉛浴５中に１０日間浸漬した。
【００３４】該試料２上には、浴より引き上げた時に亜
鉛が薄く付着していたが容易に除去でき、除去後のコー
ティング面は浴表面より大気に露出した部位で若干の酸
化が認められたものの、浴中にあった部位では試験前と
の外観上の変化は見られなかった。
鉛が薄く付着していたが容易に除去でき、除去後のコー
ティング面は浴表面より大気に露出した部位で若干の酸
化が認められたものの、浴中にあった部位では試験前と
の外観上の変化は見られなかった。
【００３５】なお、従来材との比較のため以上の結果を
まとめて表１に示した。
まとめて表１に示した。
【００３６】
【比較例２】実施例２の要領に従い、母材上にＷＣ−Ｃ
ｏコーティングを施した棒状試料２について同様な試験
を行った。試験後の試料は全面が亜鉛に厚く覆われ、そ
の除去は困難であった。実施例との比較のため結果をま
とめて表１に示した。
ｏコーティングを施した棒状試料２について同様な試験
を行った。試験後の試料は全面が亜鉛に厚く覆われ、そ
の除去は困難であった。実施例との比較のため結果をま
とめて表１に示した。
【００３７】
【比較例３】プラズマ溶射法により、純Ｍｏ金属をコー
ティングをした棒状試料２についても同様な試験を行っ
た。100 時間後、試料は強固に付着した亜鉛に厚く覆わ
れ、その除去は不可能であった。
ティングをした棒状試料２についても同様な試験を行っ
た。100 時間後、試料は強固に付着した亜鉛に厚く覆わ
れ、その除去は不可能であった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【実施例３】本発明に係る部材について、硬さ試験及び
摺動摩耗試験を実施した。図６はリング／ディスク型摺
動摩耗試験の要領を示す斜視図であって、この図をも参
照して以下説明する。 （１）硬さ試験 あらかじめコーティングした試料を切断し、その断面の
常温硬さをビッカース硬さ試験機により測定し、結果を
表２に示した。なお測定荷重を300 ｇとした。
摺動摩耗試験を実施した。図６はリング／ディスク型摺
動摩耗試験の要領を示す斜視図であって、この図をも参
照して以下説明する。 （１）硬さ試験 あらかじめコーティングした試料を切断し、その断面の
常温硬さをビッカース硬さ試験機により測定し、結果を
表２に示した。なお測定荷重を300 ｇとした。
【００４０】また、高温硬さを高温ビッカース試験機に
より同様に評価し、結果を表２に示した。 （２）摺動摩耗試験 図６に示す摺動摩耗試験により測定した。すなわち、供
試する板状試料１のコーティング層３上に、炭素鋼Ｓ４
５Ｃからなる内径24.0mm外形25.6mmの摺動摩耗試験用相
手材リング１０を載せ、図の矢印方向に回転しながら白
抜き矢印の方向に測定荷重５kgf をかけて行う方法を用
いた。
より同様に評価し、結果を表２に示した。 （２）摺動摩耗試験 図６に示す摺動摩耗試験により測定した。すなわち、供
試する板状試料１のコーティング層３上に、炭素鋼Ｓ４
５Ｃからなる内径24.0mm外形25.6mmの摺動摩耗試験用相
手材リング１０を載せ、図の矢印方向に回転しながら白
抜き矢印の方向に測定荷重５kgf をかけて行う方法を用
いた。
【００４１】なお、試験は大気中、室温で行い、摺動距
離を9,800 ｍ（300r.p.mで420 分間）とし、リング及び
板状試料の面粗さは、それぞれ0.4 μｍＲａおよび0.5
μｍＲａであった。
離を9,800 ｍ（300r.p.mで420 分間）とし、リング及び
板状試料の面粗さは、それぞれ0.4 μｍＲａおよび0.5
μｍＲａであった。
【００４２】試験結果を表３に示したが、結果の評価に
当っては、摩耗量を比摩耗量（mm2/kg ）とし、実際の
摩耗体積（mm3 ）を摺動距離(mm)に負荷荷重(kg)を乗じ
たもので除した価をもって比摩耗量とした。
当っては、摩耗量を比摩耗量（mm2/kg ）とし、実際の
摩耗体積（mm3 ）を摺動距離(mm)に負荷荷重(kg)を乗じ
たもので除した価をもって比摩耗量とした。
【００４３】
【比較例４】ＳＵＳ３０４について実施例３と同じ要領
で、常温及び高温（500 ℃および700 ℃）の硬さを測定
し、結果は表２の通りであった。
で、常温及び高温（500 ℃および700 ℃）の硬さを測定
し、結果は表２の通りであった。
【００４４】摺動摩耗試験では、供試体をＳＵＳ３０４
とした以外は全く実施例３と同じ要領で行い、結果を同
じく表３に示した。
とした以外は全く実施例３と同じ要領で行い、結果を同
じく表３に示した。
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る部材
はその表面に硼素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量
％含むＭｏ−Ｂ合金がコーティング層を形成されてお
り、コーティング層の形成には爆発溶射法、高速ガス炎
溶射法及びプラズマ溶射法が適用され、特に爆発溶射法
によれば残留気孔１％以下が可能である。
はその表面に硼素を３〜９重量％好ましくは６〜８重量
％含むＭｏ−Ｂ合金がコーティング層を形成されてお
り、コーティング層の形成には爆発溶射法、高速ガス炎
溶射法及びプラズマ溶射法が適用され、特に爆発溶射法
によれば残留気孔１％以下が可能である。
【００４８】また本発明で得られる溶射皮膜は硼素の一
部がＭｏＢあるいはＭｏ2 Ｂの形で存在し、これらは金
属間化合物としてモリブデン基質中に析出した高硬度で
あり、メッキラインのポットロールの胴面、軸受け、軸
スリーブあるいは浸漬メッキの被メッキ物懸架治具など
耐食性と同時に耐摩耗性が求められる用途に好適であ
る。
部がＭｏＢあるいはＭｏ2 Ｂの形で存在し、これらは金
属間化合物としてモリブデン基質中に析出した高硬度で
あり、メッキラインのポットロールの胴面、軸受け、軸
スリーブあるいは浸漬メッキの被メッキ物懸架治具など
耐食性と同時に耐摩耗性が求められる用途に好適であ
る。
【図１】本発明に係る部材の試験結果を示すスケッチ図
である。
である。
【図２】従来の部材の試験結果を示すスケッチ図であ
る。
る。
【図３】コーティング面と亜鉛との反応試験に供試され
た板状試料を示す斜視図である。
た板状試料を示す斜視図である。
【図４】コーティング面と亜鉛との反応試験に用いられ
た試験装置の模式断面図である。
た試験装置の模式断面図である。
【図５】棒状試料による亜鉛浴浸漬試験に用いられた試
験装置の模式断面図である。
験装置の模式断面図である。
【図６】リング／ディスク型摺動摩耗試験の要領を示す
斜視図である。
斜視図である。
１ 板状試料 ２ 棒状試料 ３ コーティング層 ４ 亜鉛粒 ５ 亜鉛浴 ６ ヒーター ７ 炉体 ８ 黒鉛るつぼ ９ 窒素ガス導入孔 １０ 相手材リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−94048（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44455（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−212379（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−43352（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−230760（ＪＰ，Ａ)
Claims (14)
- 【請求項１】 硼素を３〜９重量％含み、残部がモリブ
デンおよび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食性合
金。 - 【請求項２】 少なくとも硼素の一部がＭｏＢまたはＭ
ｏ2 Ｂの形で存在している請求項１記載の耐溶融亜鉛侵
食性合金。 - 【請求項３】 硼素含有量が６〜８重量％である請求項
１または２記載の耐溶融亜鉛侵食性合金。 - 【請求項４】 硼素を３〜９重量％含み、残部がモリブ
デンおよび不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食性部材
表面の溶射皮膜形成用合金。 - 【請求項５】 ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法また
は高速ガス炎溶射法により、弱酸化性雰囲気下すなわち
上記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸素
を含む雰囲気で金属性部材表面に、硼素を３〜９重量％
含み、残部がモリブデンおよび不可避不純物からなる耐
溶融亜鉛侵食性合金の溶射皮膜を形成する方法。 - 【請求項６】 硼素を３〜９重量％含み、残部がモリブ
デンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出発原
料とし、プラズマ溶射法により、金属部材表面に、硼素
を３〜９重量％含み、残部がモリブデンおよび不可避不
純物からなる耐溶融亜鉛侵食性合金の溶射皮膜を形成す
る方法。 - 【請求項７】 ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法また
は高速ガス炎溶射法により弱酸化雰囲気下すなわち上記
溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸素を含
む雰囲気で硼素を３〜９重量％含み、残部がモリブデン
および不可避不純物からなる耐溶融亜鉛侵食性合金の溶
射皮膜を形成する方法。 - 【請求項８】 溶射皮膜として形成された合金中の硼素
含有量が６〜８重量％である、請求項５〜７のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項９】 表面に、硼素３〜９重量％を含むＭｏ−
Ｂ合金からなるコーティング層を有する耐溶融亜鉛侵食
性および耐磨耗性に優れた溶融亜鉛に浸漬または接触す
る部材。 - 【請求項１０】 前記硼素の少なくとも一部がＭｏＢま
たはＭｏ2 Ｂの形で存在する請求項９記載の部材。 - 【請求項１１】 前記コーティング層が溶射被膜である
請求項９または１０記載の部材。 - 【請求項１２】 前記溶射皮膜に水ガラスまたはコロイ
ダルシリカによる無機封孔処理が施されている請求項１
１記載の部材。 - 【請求項１３】 ＭｏＢを出発原料とし、爆発溶射法ま
たは高速ガス炎溶射法により弱酸化性雰囲気すなわち上
記溶射皮膜を形成するに必要な反応に対し十分な酸素を
含む雰囲気で、鉄鋼製部材の表面に溶射皮膜を形成する
ことを特徴とする溶融亜鉛に浸漬または接触する部材の
製造方法。 - 【請求項１４】 硼素を３〜９重量％含み、残部がモリ
ブデンおよび不可避不純物からなるＭｏ−Ｂ合金を出発
原料とし、プラズマ溶射法により、鉄鋼製部材の表面に
溶射皮膜を形成することを特徴とする溶融亜鉛に浸漬ま
たは接触する部材の製造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250630A JP2593426B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 耐溶融亜鉛侵食性合金およびその製法と用途 |
| US08/059,857 US5360675A (en) | 1992-05-14 | 1993-05-11 | Molten zinc resistant alloy and its manufacturing method |
| RU9393005301A RU2084554C1 (ru) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | Сплав, стойкий к воздействию расплавленного цинка, для нанесения покрытия, способ его нанесения на изделие и изделие с покрытием |
| CA002096164A CA2096164C (en) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | Molten zinc resistant alloy and its manufactured method |
| CN93107223A CN1076403C (zh) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | 耐熔锌腐蚀合金及其制造方法 |
| ES93303701T ES2095569T3 (es) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | Uso de una aleacion resistente al cinc fundido. |
| EP93303701A EP0570219B1 (en) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | Use of a molten zinc resistant alloy |
| DE69306302T DE69306302T2 (de) | 1992-05-14 | 1993-05-13 | Anwendung einer gegen Zinkschmelze beständige Legierung |
| US08/248,784 US5456950A (en) | 1992-05-14 | 1994-05-25 | Molten zinc resistant alloy and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250630A JP2593426B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 耐溶融亜鉛侵食性合金およびその製法と用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06322499A JPH06322499A (ja) | 1994-11-22 |
| JP2593426B2 true JP2593426B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=17210715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4250630A Expired - Lifetime JP2593426B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-08-26 | 耐溶融亜鉛侵食性合金およびその製法と用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593426B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016520711A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-14 | メソコート インコーポレイテッド | 三元系セラミック溶射粉末およびコーティング方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0344455A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性ロールおよびその製造法 |
| JP2553937B2 (ja) * | 1989-09-06 | 1996-11-13 | 日鉄ハード株式会社 | 耐食・耐摩耗性に優れた溶融金属用浸漬部材 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP4250630A patent/JP2593426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06322499A (ja) | 1994-11-22 |
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