JP3121745B2 - 外面耐食管の製造方法 - Google Patents
外面耐食管の製造方法Info
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- JP3121745B2 JP3121745B2 JP07171233A JP17123395A JP3121745B2 JP 3121745 B2 JP3121745 B2 JP 3121745B2 JP 07171233 A JP07171233 A JP 07171233A JP 17123395 A JP17123395 A JP 17123395A JP 3121745 B2 JP3121745 B2 JP 3121745B2
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- iron
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- aluminum alloy
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は外面耐食管の製造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄管は、遠心力鋳造法を利用して製造
されるのが一般的である。この遠心力鋳造法による場合
は、鋳造後に鋳鉄管をモールドから引き抜いた後に、こ
れを焼鈍炉内に装入して、通常８００〜１０００℃程度
の温度で１〜２時間保持し、焼鈍熱処理を施している。
されるのが一般的である。この遠心力鋳造法による場合
は、鋳造後に鋳鉄管をモールドから引き抜いた後に、こ
れを焼鈍炉内に装入して、通常８００〜１０００℃程度
の温度で１〜２時間保持し、焼鈍熱処理を施している。
【０００３】この焼鈍熱処理によって鋳鉄管の外周面に
酸化物が生成するので、熱処理後にこの酸化物をショッ
トブラスト処理によって除去する。そして、このショッ
トブラスト処理によって生じた地肌に防食性の良好なジ
ンクリッチペイントを塗布するか、または亜鉛溶射を施
し、最後にアクリル系塗料を仕上げ塗りして製品として
いる。
酸化物が生成するので、熱処理後にこの酸化物をショッ
トブラスト処理によって除去する。そして、このショッ
トブラスト処理によって生じた地肌に防食性の良好なジ
ンクリッチペイントを塗布するか、または亜鉛溶射を施
し、最後にアクリル系塗料を仕上げ塗りして製品として
いる。
【０００４】ところが、このようなショットブラスト処
理やペイント塗布処理などを行っていたのでは生産性が
向上しない。そこで、たとえば特開平３−１５０３４３
号公報では、焼鈍熱処理の際に厚いスケールが発生する
のを防止し、しかも鋳鉄管の外周面にすぐれた防食皮膜
を形成する目的で、鋳造後の焼鈍熱処理前に鋳鉄管の外
周面にアルミニウムまたはアルミニウム合金皮膜を溶射
により被着することが記載されている。
理やペイント塗布処理などを行っていたのでは生産性が
向上しない。そこで、たとえば特開平３−１５０３４３
号公報では、焼鈍熱処理の際に厚いスケールが発生する
のを防止し、しかも鋳鉄管の外周面にすぐれた防食皮膜
を形成する目的で、鋳造後の焼鈍熱処理前に鋳鉄管の外
周面にアルミニウムまたはアルミニウム合金皮膜を溶射
により被着することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、モールドから
引き抜いた鋳鉄管は、５００〜９００℃と高温であり、
引き抜きの直後から大気に触れて表面の酸化が始まり、
この表面において酸化スケールが生成しやすい。また溶
射により形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合
金皮膜は気孔が多いため、焼鈍中にこの気孔に酸素が侵
入して酸化スケールが生成することもある。
引き抜いた鋳鉄管は、５００〜９００℃と高温であり、
引き抜きの直後から大気に触れて表面の酸化が始まり、
この表面において酸化スケールが生成しやすい。また溶
射により形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合
金皮膜は気孔が多いため、焼鈍中にこの気孔に酸素が侵
入して酸化スケールが生成することもある。
【０００６】このように酸化スケールが生成すると、被
着されたアルミニウムまたはアルミニウム合金皮膜が焼
鈍熱処理中に鉄母材に拡散しにくくなって、均一な鉄−
アルミニウム合金層が得られなくなる。また焼鈍後に凝
固した皮膜中に酸化スケールが残ってしまうと、皮膜の
気密性が低下して防食性能に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。
着されたアルミニウムまたはアルミニウム合金皮膜が焼
鈍熱処理中に鉄母材に拡散しにくくなって、均一な鉄−
アルミニウム合金層が得られなくなる。また焼鈍後に凝
固した皮膜中に酸化スケールが残ってしまうと、皮膜の
気密性が低下して防食性能に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。
【０００７】しかも、焼鈍中は鋳鉄管は約１０００℃ま
で昇温するので、被着されたアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金皮膜が溶融し、焼鈍炉内におけるチェーンな
どの管搬送装置に当たって、表層のアルミ部や内側の鉄
部が傷つくおそれがある。
で昇温するので、被着されたアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金皮膜が溶融し、焼鈍炉内におけるチェーンな
どの管搬送装置に当たって、表層のアルミ部や内側の鉄
部が傷つくおそれがある。
【０００８】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、有害な酸化スケールの発生を防止するとともに、焼
鈍処理中の傷の発生を防止することを目的とする。
し、有害な酸化スケールの発生を防止するとともに、焼
鈍処理中の傷の発生を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、鋳鉄管の表面にアルミニウム系金属層をコー
ティングした後にこの鋳鉄管を焼鈍処理することによっ
て、鉄部とアルミニウム層との界面でアルミニウムを鉄
部に拡散浸透させて鉄部の表面に鉄−アルミニウム合金
層を形成するとともに、この合金層の表面に酸化アルミ
ニウムの不動態皮膜を形成するに際し、前記アルミニウ
ム系金属として、融点を高めかつ耐高温酸化性を高める
元素をアルミニウムに添加したアルミニウム合金であ
る、Ａｌ−Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、
Ａｌ−Ｈｆ合金のうちのいずれかを使用するものであ
る。
本発明は、鋳鉄管の表面にアルミニウム系金属層をコー
ティングした後にこの鋳鉄管を焼鈍処理することによっ
て、鉄部とアルミニウム層との界面でアルミニウムを鉄
部に拡散浸透させて鉄部の表面に鉄−アルミニウム合金
層を形成するとともに、この合金層の表面に酸化アルミ
ニウムの不動態皮膜を形成するに際し、前記アルミニウ
ム系金属として、融点を高めかつ耐高温酸化性を高める
元素をアルミニウムに添加したアルミニウム合金であ
る、Ａｌ−Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、
Ａｌ−Ｈｆ合金のうちのいずれかを使用するものであ
る。
【００１０】このように、融点を高めかつ耐高温酸化性
を高める元素をアルミニウムに添加したアルミニウム合
金をアルミニウム系金属として使用すると、融点が高く
なることから、焼鈍の際に炉内で溶融している時間が短
くなり、このために傷の発生が少なくなる。また耐高温
酸化性が高められることから、酸化物の生成が抑制され
るとともに、生成した酸化物の除去が行われるため、焼
鈍後の鋳鉄管の表面の鉄−アルミニウム合金層に有害な
酸化スケールが残ることが防止される。
を高める元素をアルミニウムに添加したアルミニウム合
金をアルミニウム系金属として使用すると、融点が高く
なることから、焼鈍の際に炉内で溶融している時間が短
くなり、このために傷の発生が少なくなる。また耐高温
酸化性が高められることから、酸化物の生成が抑制され
るとともに、生成した酸化物の除去が行われるため、焼
鈍後の鋳鉄管の表面の鉄−アルミニウム合金層に有害な
酸化スケールが残ることが防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】アルミニウムの融点を高め、かつ
耐高温酸化性を高める元素としては、Ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｈｆなどが適当である。アルミニウムにこれらの元素を
添加したＡｌ−Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合
金、Ａｌ−Ｈｆ合金の粉末を使用して、モールドから引
き抜かれた直後の高温の鋳鉄管に粉末式フレーム溶射を
行うことで、この鋳鉄管の鉄部の外表面にアルミニウム
合金層を形成する。
耐高温酸化性を高める元素としては、Ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｈｆなどが適当である。アルミニウムにこれらの元素を
添加したＡｌ−Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合
金、Ａｌ−Ｈｆ合金の粉末を使用して、モールドから引
き抜かれた直後の高温の鋳鉄管に粉末式フレーム溶射を
行うことで、この鋳鉄管の鉄部の外表面にアルミニウム
合金層を形成する。
【００１２】どの元素を用いる場合も、その添加量は
０．００１〜３％の範囲とするのが適当である。０．０
０１％未満であると、元素の量が過少となって、融点を
高める所期の効果や耐高温酸化性を高める所期の効果が
得られない。反対に３％を超えると、アルミニウム合金
層が固溶硬化を起こして、鉄部を被覆する部分の靱性が
低下し、そのため製品の取扱時に被覆部が剥離するなど
の問題が生じる。
０．００１〜３％の範囲とするのが適当である。０．０
０１％未満であると、元素の量が過少となって、融点を
高める所期の効果や耐高温酸化性を高める所期の効果が
得られない。反対に３％を超えると、アルミニウム合金
層が固溶硬化を起こして、鉄部を被覆する部分の靱性が
低下し、そのため製品の取扱時に被覆部が剥離するなど
の問題が生じる。
【００１３】図１（ａ）は、これらの元素を添加したア
ルミニウム合金の溶射により外周面にアルミニウム合金
層１が付着した鋳鉄管２を焼鈍熱処理するときの様子を
示す。この焼鈍熱処理時には、図示のように鋳鉄管２の
鉄部３にアルミニウムが拡散するとともに、表面部４で
アルミニウムの酸化が起こる。したがって、焼鈍熱処理
が完了すると、図１（ｂ）に示すように、鋳鉄管２の鉄
部３の外周面に鉄−アルミニウム合金層５が形成される
とともに、この合金層５の外周面すなわち最外周面に酸
化アルミニウム不動態皮膜６が形成される。
ルミニウム合金の溶射により外周面にアルミニウム合金
層１が付着した鋳鉄管２を焼鈍熱処理するときの様子を
示す。この焼鈍熱処理時には、図示のように鋳鉄管２の
鉄部３にアルミニウムが拡散するとともに、表面部４で
アルミニウムの酸化が起こる。したがって、焼鈍熱処理
が完了すると、図１（ｂ）に示すように、鋳鉄管２の鉄
部３の外周面に鉄−アルミニウム合金層５が形成される
とともに、この合金層５の外周面すなわち最外周面に酸
化アルミニウム不動態皮膜６が形成される。
【００１４】このとき、これらの元素を添加することで
得られるアルミニウム合金の融点は７００〜９００℃程
度に高くなる。したがって、焼鈍処理を行うときに、炉
内でアルミニウム合金層１が溶融している時間が短くな
る。このため、焼鈍炉内におけるチェーンなどの管搬送
装置や他の部材に当たることがあっても、管の表面にお
ける傷の発生は低減される。
得られるアルミニウム合金の融点は７００〜９００℃程
度に高くなる。したがって、焼鈍処理を行うときに、炉
内でアルミニウム合金層１が溶融している時間が短くな
る。このため、焼鈍炉内におけるチェーンなどの管搬送
装置や他の部材に当たることがあっても、管の表面にお
ける傷の発生は低減される。
【００１５】また、これらの元素の添加によってアルミ
ニウム合金層１の耐高温酸化性が高められることから、
酸化物の生成が抑制されるとともに、生成した酸化物の
除去が行われる。このため、焼鈍後の鋳鉄管の表面の鉄
−アルミニウム合金層５に有害な酸化スケールが残るこ
とが防止されて、均一な鉄−アルミニウム合金層を得る
ことが可能となる。
ニウム合金層１の耐高温酸化性が高められることから、
酸化物の生成が抑制されるとともに、生成した酸化物の
除去が行われる。このため、焼鈍後の鋳鉄管の表面の鉄
−アルミニウム合金層５に有害な酸化スケールが残るこ
とが防止されて、均一な鉄−アルミニウム合金層を得る
ことが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、鋳鉄
管の鉄部の表面に鉄−アルミニウム合金層を形成すると
ともにこの合金層の表面に酸化アルミニウムの不動態皮
膜を形成するためにこの鉄部の表面にアルミニウム系金
属層をコーティングする際に、このアルミニウム系金属
として、融点を高めかつ耐高温酸化性を高める元素をア
ルミニウムに添加したアルミニウム合金である、Ａｌ−
Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、Ａｌ−Ｈｆ
合金のうちのいずれかを使用するため、その融点を高く
することが可能になって焼鈍の際に炉内で溶融している
時間を短くでき、このために傷の発生を少なくすること
ができ、また耐高温酸化性を高めることが可能になっ
て、酸化物の生成を抑制できるとともに、生成した酸化
物を除去でき、このために焼鈍後の鋳鉄管の表面の鉄−
アルミニウム合金層に有害な酸化スケールが残ることを
防止できて、均一な鉄−アルミニウム合金層を得ること
ができる。
管の鉄部の表面に鉄−アルミニウム合金層を形成すると
ともにこの合金層の表面に酸化アルミニウムの不動態皮
膜を形成するためにこの鉄部の表面にアルミニウム系金
属層をコーティングする際に、このアルミニウム系金属
として、融点を高めかつ耐高温酸化性を高める元素をア
ルミニウムに添加したアルミニウム合金である、Ａｌ−
Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、Ａｌ−Ｈｆ
合金のうちのいずれかを使用するため、その融点を高く
することが可能になって焼鈍の際に炉内で溶融している
時間を短くでき、このために傷の発生を少なくすること
ができ、また耐高温酸化性を高めることが可能になっ
て、酸化物の生成を抑制できるとともに、生成した酸化
物を除去でき、このために焼鈍後の鋳鉄管の表面の鉄−
アルミニウム合金層に有害な酸化スケールが残ることを
防止できて、均一な鉄−アルミニウム合金層を得ること
ができる。
【図１】本発明にもとづく鉄−アルミニウム合金層の形
成プロセスを説明する図である。
成プロセスを説明する図である。
１ アルミニウム合金層 ２ 鋳鉄管 ３ 鉄部 ５ 鉄−アルミニウム合金層 ６ 酸化アルミニウムの不動態皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｚ (56)参考文献 特開 昭60−103177（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 10/50,4/06,4/18 C23C 24/08,26/00 B22D 13/02 501
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳鉄管の表面にアルミニウム系金属層を
コーティングした後にこの鋳鉄管を焼鈍処理することに
よって、鉄部とアルミニウム層との界面でアルミニウム
を鉄部に拡散浸透させて鉄部の表面に鉄−アルミニウム
合金層を形成するとともに、この合金層の表面に酸化ア
ルミニウムの不動態皮膜を形成するに際し、前記アルミ
ニウム系金属として、融点を高めかつ耐高温酸化性を高
める元素をアルミニウムに添加したアルミニウム合金で
ある、Ａｌ−Ｂ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｚｒ合
金、Ａｌ−Ｈｆ合金のうちのいずれかを使用することを
特徴とする外面耐食管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07171233A JP3121745B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 外面耐食管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07171233A JP3121745B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 外面耐食管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925557A JPH0925557A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3121745B2 true JP3121745B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15919520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07171233A Expired - Fee Related JP3121745B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 外面耐食管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121745B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100616081B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2006-08-28 | 김병두 | 알루미늄용사피막을 부착시킨 석탄화력 발전소 하부수관 |
| EP1995345A1 (de) * | 2007-05-25 | 2008-11-26 | InnCoa GmbH | Verfahren zur Herstellung eines hochtemperaturbeständigen Werkstoffs |
| EP1995344A1 (de) * | 2007-05-25 | 2008-11-26 | InnCoa GmbH | Spritzschichten mit Diffusionsnachbehandlung |
| CN112981420B (zh) * | 2021-02-07 | 2022-07-12 | 北京首钢吉泰安新材料有限公司 | 具有粉色氧化膜的铁铬铝合金及其制备方法和退火炉 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP07171233A patent/JP3121745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0925557A (ja) | 1997-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |