JPH01188658A - 耐溶損性溶射被覆部材 - Google Patents
耐溶損性溶射被覆部材Info
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- JPH01188658A JPH01188658A JP62218349A JP21834987A JPH01188658A JP H01188658 A JPH01188658 A JP H01188658A JP 62218349 A JP62218349 A JP 62218349A JP 21834987 A JP21834987 A JP 21834987A JP H01188658 A JPH01188658 A JP H01188658A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、高温領域（５００〜１７００℃）に於いて溶
銑や溶鋼に対する耐溶損・耐摩耗性を要求される製鉄設
備などの機械部材、例えば高炉羽口、マッドガンノズル
及び浸漬ノズル用部材に関するものである。
銑や溶鋼に対する耐溶損・耐摩耗性を要求される製鉄設
備などの機械部材、例えば高炉羽口、マッドガンノズル
及び浸漬ノズル用部材に関するものである。
〈従来の技術〉
製鉄設備の中で、例えば高炉羽口の外周、マッドガンノ
ズルの先端及び浸漬ノズル等に用いられる部材は溶銑ま
たは溶鋼と直接接触する。このためこれらの構成部材（
素材は銅合金、鋼、セラミックなど）は溶損し、寿命が
著しく短い欠点があった。
ズルの先端及び浸漬ノズル等に用いられる部材は溶銑ま
たは溶鋼と直接接触する。このためこれらの構成部材（
素材は銅合金、鋼、セラミックなど）は溶損し、寿命が
著しく短い欠点があった。
従来からこの欠点を解消し、部材の長寿命化を図るため
に溶射法により、自溶性合金やセラミック等をコーティ
ングする対策が行われて来た。例えば高炉羽口ては特公
昭４９−２３７２４号公報や特公昭５８−４８６２４号
公報にそれが示され、またマッドガンノズルでは特開昭
５４−１５５９３９号公報、特開昭５４−１５５４０号
公報、特開昭５６−９３６１号公報及び特開昭５６−１
１６８６８号公報が公知である。しかしながら自溶性合
金溶射の場合、８００℃以下での耐摩耗性には優れるが
その溶融点が１２００℃以下であるので耐溶損性は著し
く劣る。またセラミック溶射の場合、Ａｌ２Ｏ３、安定
化ＺｒＯ２等の酸化物や炭化物等が使用されているが、
剥離や皮膜強度不足などで十分に要求を満たすだけの効
果をあげることができていないのが現状である。
に溶射法により、自溶性合金やセラミック等をコーティ
ングする対策が行われて来た。例えば高炉羽口ては特公
昭４９−２３７２４号公報や特公昭５８−４８６２４号
公報にそれが示され、またマッドガンノズルでは特開昭
５４−１５５９３９号公報、特開昭５４−１５５４０号
公報、特開昭５６−９３６１号公報及び特開昭５６−１
１６８６８号公報が公知である。しかしながら自溶性合
金溶射の場合、８００℃以下での耐摩耗性には優れるが
その溶融点が１２００℃以下であるので耐溶損性は著し
く劣る。またセラミック溶射の場合、Ａｌ２Ｏ３、安定
化ＺｒＯ２等の酸化物や炭化物等が使用されているが、
剥離や皮膜強度不足などで十分に要求を満たすだけの効
果をあげることができていないのが現状である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の目的は、前記の現状をふまえ、高温度領域て溶
銑や溶鋼（こ対する耐溶損性に優れ、がっ耐摩耗性や耐
熱Ｗ１撃性にも優れろ溶射被覆層を設けた機械部材を提
供しようとするものである。
銑や溶鋼（こ対する耐溶損性に優れ、がっ耐摩耗性や耐
熱Ｗ１撃性にも優れろ溶射被覆層を設けた機械部材を提
供しようとするものである。
〈問題点を解決する為の手段〉
上記本発明の目的（ま、次の如き手段を採用する事によ
って達成できる。即ちその要旨は鉄鋼あるいは耐大物等
各種素材から成る基材の表面に人１２ｏ３８〜５０重量
％、Ｃｒ２ｏ３８〜５０重量％、但ｔ、、コノＡ Ｉ！
２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３の合計が７５重量％未満て、残部が
実質的に７．ｒＯｌなる組成、又は必要に応しそれに更
にＹ２Ｏ３の全量の１〜６重景重量加した組成の溶射被
覆層を装着した如き部材である。
って達成できる。即ちその要旨は鉄鋼あるいは耐大物等
各種素材から成る基材の表面に人１２ｏ３８〜５０重量
％、Ｃｒ２ｏ３８〜５０重量％、但ｔ、、コノＡ Ｉ！
２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３の合計が７５重量％未満て、残部が
実質的に７．ｒＯｌなる組成、又は必要に応しそれに更
にＹ２Ｏ３の全量の１〜６重景重量加した組成の溶射被
覆層を装着した如き部材である。
〈作用〉
以下本発明について詳述する。なお以下の説明中の溶射
材料を構成する各成分の含有量を示ず％は特記しない限
り重量％とする。
材料を構成する各成分の含有量を示ず％は特記しない限
り重量％とする。
製鋼時の溶鋼の温度は、１７００℃に達することもあり
、溶射皮膜の融点は、それ以上である必要がある。また
使用環境の大部分が酸素を含有する雰囲気であるので、
耐酸化性も要求されろ。
、溶射皮膜の融点は、それ以上である必要がある。また
使用環境の大部分が酸素を含有する雰囲気であるので、
耐酸化性も要求されろ。
そこて、１７００℃以上の融点を示し、耐酸化性に優れ
る酸化物系セラミックと酸化鉄との反応性を調査した。
る酸化物系セラミックと酸化鉄との反応性を調査した。
その結果を表１に示す。その結果α−へ４２０３．５０
％人１！２０３・ ５０％Ｃｒ２０Ｂ、ＺｒＯ２・ ８
％Ｙ２０ヨが低反応性であることを見出した。
％人１！２０３・ ５０％Ｃｒ２０Ｂ、ＺｒＯ２・ ８
％Ｙ２０ヨが低反応性であることを見出した。
表１
＊セラミック粉末の配合割合は５０体積％である。
＊焼成雰囲気は１００％Ｎ２である。
次に上記３種類の溶射材材を寸法３０Ｘ ５０Ｘ ５
ｔＳＵＳ３０４素材にプラズマ溶射した皮膜について大
気中で１０００℃×３０分加熱して水中投下する熱衝撃
試験を実施した。その結果を表２に示す。その結果α−
人う０３は、１サイクルで皮膜剥離を生じ、高温では使
用できないことが判った。これは溶射皮膜の結晶変態に
起因すると考えられる。他の２種類の溶射皮膜は耐熱衝
撃性は良好であることを確認した。
ｔＳＵＳ３０４素材にプラズマ溶射した皮膜について大
気中で１０００℃×３０分加熱して水中投下する熱衝撃
試験を実施した。その結果を表２に示す。その結果α−
人う０３は、１サイクルで皮膜剥離を生じ、高温では使
用できないことが判った。これは溶射皮膜の結晶変態に
起因すると考えられる。他の２種類の溶射皮膜は耐熱衝
撃性は良好であることを確認した。
表２
さらに上記３種類の溶射皮膜の耐摩耗性を評価するため
に摩耗試験を実施した。その結果を表３に示す。この表
３から判る様に５０％人１２０３・５０％Ｃｒ２Ｏ３が
優れた耐摩耗性を示した。
に摩耗試験を実施した。その結果を表３に示す。この表
３から判る様に５０％人１２０３・５０％Ｃｒ２Ｏ３が
優れた耐摩耗性を示した。
表３
＊ロール材質 ３４５Ｃ
＊ロール寸法 φ１４５ｍｍＸ ｔ ２５ｍｍ＊ロー
ル周速 ２６０ｍ／ｍｉｎ ＊荷 重 ｋｇ 以上の３種類の試験結果からへＪ２０３溶射皮膜は耐熱
衝撃性が著しく劣す、ＺｒＯ２・８％Ｙ２Ｏ３溶射皮膜
は耐摩耗性に問題があることが判った。また５０％人ｚ
ｚｏ３・５０％Ｃｒ２Ｏ３溶射皮膜は耐熱衝撃性になお
改善すべき余地がある乙とを見出した。
ル周速 ２６０ｍ／ｍｉｎ ＊荷 重 ｋｇ 以上の３種類の試験結果からへＪ２０３溶射皮膜は耐熱
衝撃性が著しく劣す、ＺｒＯ２・８％Ｙ２Ｏ３溶射皮膜
は耐摩耗性に問題があることが判った。また５０％人ｚ
ｚｏ３・５０％Ｃｒ２Ｏ３溶射皮膜は耐熱衝撃性になお
改善すべき余地がある乙とを見出した。
そこて発明者は５０％人Ｊ２０３・５０％Ｃｒ２０ｙ溶
射皮膜の耐熱衝撃性を改善ずへ（ＺｒＯ２・８％Ｙ２Ｏ
３の耐熱衝撃性の良さに着目し、種々の成分範囲て”
２０３ ｐＣｒ２Ｏ３ ｐ ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３を配合
し、熱衝撃試験と摩耗試験を実施した。その結果を表４
に示す。
射皮膜の耐熱衝撃性を改善ずへ（ＺｒＯ２・８％Ｙ２Ｏ
３の耐熱衝撃性の良さに着目し、種々の成分範囲て”
２０３ ｐＣｒ２Ｏ３ ｐ ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３を配合
し、熱衝撃試験と摩耗試験を実施した。その結果を表４
に示す。
この結果の検討により、特許請求の範囲に記載する成分
範囲の耐溶損性溶射被覆部材を開発した。
範囲の耐溶損性溶射被覆部材を開発した。
即ち耐摩耗性はＡｄ□０３． ＣｒｚＯＢがそれぞれ８
％以下になると著しく低下する。また人ｅ２Ｏ３ 、
Ｃｒ ２０３がそれぞれ５０％以上になると、耐熱衝撃
性が悪くなる。故に、Ａｌ２Ｏ３とＣｒ２０−１のそれ
ぞれの量は全量に対し８〜５０％に限定される。
％以下になると著しく低下する。また人ｅ２Ｏ３ 、
Ｃｒ ２０３がそれぞれ５０％以上になると、耐熱衝撃
性が悪くなる。故に、Ａｌ２Ｏ３とＣｒ２０−１のそれ
ぞれの量は全量に対し８〜５０％に限定される。
ＺｒＯ２が２５％以下であると耐熱衝撃性が悪くなる事
が判り、その結果Ａｌ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３の合計量とし
ては７５％未満でなければならない。
が判り、その結果Ａｌ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３の合計量とし
ては７５％未満でなければならない。
又Ｚｒ０ｌが７０％を越えれば耐摩耗性が低下する。
故にＺｒＯ□の成分範囲は２５〜７０％に限定される。
次にＹ２Ｏ３についてだが、これはＺｒＯ２を安定化さ
せる働きをする事は先に述へたが、この安定化でも結晶
構造上からは所謂部分安定化が好ましく、その効果を奏
する為には少なくとも１％は必要であるが６％を越える
と再びその効果が減少するのてＺｒＯ２の量に併せて１
〜６％の範囲とした。
せる働きをする事は先に述へたが、この安定化でも結晶
構造上からは所謂部分安定化が好ましく、その効果を奏
する為には少なくとも１％は必要であるが６％を越える
と再びその効果が減少するのてＺｒＯ２の量に併せて１
〜６％の範囲とした。
また溶射の方法としては、プラズマ溶射、燃焼溶射及び
爆発溶射のいずれでもよい。
爆発溶射のいずれでもよい。
〈実施例〉
以下本発明の詳細な説明する。
夫血戴上
軟鋼（ＳＳ４１）製マットガンノスル基材に本発明を摘
要型上述の溶射被覆層を施した例と、側ら処理しない比
較品（従来品）を実機使用した結果、本発明品は比較材
に比へ最低でも２０チヤ一ジ以上の寿命の延長を達成し
た。
要型上述の溶射被覆層を施した例と、側ら処理しない比
較品（従来品）を実機使用した結果、本発明品は比較材
に比へ最低でも２０チヤ一ジ以上の寿命の延長を達成し
た。
災ＩＬＬ
銅製高炉羽目の外周上部に上述の溶射被覆層溶射した本
発明品を実炉で使用したところ、従来の羽口に比較して
最低でも１５倍の寿命を記録した。
発明品を実炉で使用したところ、従来の羽口に比較して
最低でも１５倍の寿命を記録した。
尖血■↓
人４２０３−グラファイト製浸漬ノズルの外周に上述の
溶射被覆層を溶射した本発明品を実機使用したところ、
従来の浸漬ノズルに比較して最低でも２倍の寿命を示し
た。
溶射被覆層を溶射した本発明品を実機使用したところ、
従来の浸漬ノズルに比較して最低でも２倍の寿命を示し
た。
〈発明の効果〉
以上述へて来た如く、本発明の耐溶損性溶射被覆部材は
基材表面に耐溶損・耐摩耗性を付与しその装置部材の寿
命延長が達成され、作業の安定化とコストダウンが可能
となる。
基材表面に耐溶損・耐摩耗性を付与しその装置部材の寿
命延長が達成され、作業の安定化とコストダウンが可能
となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ａｌ＿２Ｏ＿３：８〜５０重量％、Ｃｒ＿２Ｏ＿３
：８〜５０重量％で、しかもこのＡｌ＿２Ｏ＿３とＣｒ
＿２Ｏ＿３の合計が７５重量％未満であり、残部が実質
的にＺｒＯ＿２なる組成の溶射被覆層を基材表面に装着
したことを特徴とする耐溶損性溶射被覆部材。 ２、Ａｌ＿２Ｏ＿３：８〜５０重量％、Ｃｒ＿２Ｏ＿３
：８〜５０重量％、Ｙ＿２Ｏ＿３１〜６重量％で、しか
も上記Ａｌ＿２Ｏ＿３とＣｒ＿２Ｏ＿３の合計が７５重
量％未満であり、残部が実質的にＺｒＯ＿２なる組成の
溶射被覆層を基材表面に装着したことを特徴とする耐溶
損性溶射被覆部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62218349A JPH01188658A (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 耐溶損性溶射被覆部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62218349A JPH01188658A (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 耐溶損性溶射被覆部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188658A true JPH01188658A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=16718482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62218349A Pending JPH01188658A (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 耐溶損性溶射被覆部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01188658A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006291350A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sulzer Metco Ag | 熱被覆する材料及び方法、表面層並びにその材料の表面層を備える圧縮機 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62218349A patent/JPH01188658A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006291350A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sulzer Metco Ag | 熱被覆する材料及び方法、表面層並びにその材料の表面層を備える圧縮機 |
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