JP6194057B2 - 鋼材の表面処理剤および鋼材の表面処理方法 - Google Patents
鋼材の表面処理剤および鋼材の表面処理方法 Download PDFInfo
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表1に示されるように、酸化アルミニウム粉末、酸化チタン粉末、グラファイト粉末、炭酸ナトリウムを所定の比率で均一に混合した後、1kgの粉末と1500mLのケイ酸ナトリウム溶液とを混合する比率で表面処理剤1〜5を調製した。そのうち、表面処理剤1〜3は、それぞれS50C中炭素鋼の表面(塗布層の厚さが約1.5mm)に塗布され、950℃に加熱して1時間保温した後、炉において冷却され、表層の微細構造から、鋼材が浸炭または脱炭したか否かを判断した。表面処理剤4、5は、それぞれSKD61合金鋼の表面(塗布層の厚さが約1.5mm)に塗布され、焼き入れ処理を行って、すなわち、その焼き入れ温度1030℃に加熱して2時間保温した後、1秒あたり7℃の冷却速度で強制空冷を実施し、表層の硬度分布から、鋼材が表面硬化したか否かを判断した。
表2に示されるように、酸化アルミニウム粉末、酸化チタン粉末、木炭粉末、炭酸バリウムを所定の比率で均一に混合した後、1kgの粉末と1500mLのケイ酸ナトリウム溶液とを混合する比率で表面処理剤6〜10を調製した。そのうち、表面処理剤6、7、9は、それぞれS50C中炭素鋼の表面(塗布層の厚さが約1.5mm)に塗布され、930℃に加熱して2時間保温した後、水焼き入れを実施した。表面処理剤8、10は、それぞれS50C中炭素鋼の表面(塗布層の厚さが約1.5mm)に塗布され、1030℃に加熱して1時間保温した後、水焼き入れを実施した。各サンプルを焼き入れた後、その表面の硬化効果を知るために、それぞれマイクロビッカース硬さ試験機でその表層の硬度分布を測定した。
(1)鋼材の表面に直接塗布して表面処理を行うことができ、操作しやすいこと、
(2)従来の浸炭処理の設備を省略できること、
(3)鋼材の一部領域を選択して表面浸炭処理を行って、焼き入れた後の鋼材の表面の一部を硬化する効果を達成できること、
(4)表面処理剤の成分組成および重量割合を変化させることにより、異なるカーボンポテンシャル(carbon potential)を有する表面処理剤を製造して、使用者に選択させることができること、および
(5)同時に異なるカーボンポテンシャルを有する表面処理剤を選んで用いて同じ鋼材の異なる部位にスプレー塗装することにより、異なる程度の表面硬化効果を生じさせ、使用上の要求を満足させることができること。
Claims (5)
- ケイ酸ナトリウム溶液と、炭酸カルシウムおよび炭酸バリウムからなる群から選ばれる少なくとも一つの炭酸塩と、炭素粉末とを含む、鋼材の表面処理剤。
- さらに金属酸化物を含む請求項1に記載の表面処理剤。
- 前記金属酸化物が、酸化アルミニウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項2に記載の表面処理剤。
- 前記炭素粉末が、木炭粉末、竹炭粉末、コークス粉末およびグラファイト粉末からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項1に記載の表面処理剤。
- 請求項1に記載の表面処理剤を鋼材の表面にスプレー塗装することを含む、鋼材の表面処理方法。
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