JPH01309979A - 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材及びその製造方法 - Google Patents
溶射皮膜を備えたアルミニウム母材及びその製造方法Info
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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、溶射皮膜を備えたアルミニウムＦｆ！ｉ材及
びその製造方法に関する乙のである。
びその製造方法に関する乙のである。
（従来の技術）
従来一般に、金属、例えばアルミニウムの母材の表面に
、セラミックの皮膜を形成するには、まずアルミニウム
ｆｆｉ ＋、１の表面をブラスト処理してその表面を粗
面とし、次にその表面に、熱膨張係数等の性質がアルミ
ニウムよりもセラミックに近い金属系材料をプラズマ溶
射して金属系材料皮膜を形成し、そして金属系材料皮膜
の表面にセラミックをプラズマ溶射してヒラミック皮膜
を形成するようにしていた。なＪ３ここでヒラミック皮
膜とアルミニウム母材との間に上記のような金属系材料
皮膜を形成するのは、セラミックとアルミニウムとの熱
膨張係数等の性質が太きく５間なるために両名を直接に
接合したのではヒラミック皮膜が容易に剥離したり壊れ
たりづ゛るからである１、第５図は上述のようにして形
成された溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の一例を示
す断面図である。図にＪ３いて、１はアルミニ１クム母
材、２は１００μの膜厚に形成された金属系材料である
ニッケルアルミの皮膜、３は２００μの膜厚に形成され
たセシミンクであるグレイアルミナの皮膜である。
、セラミックの皮膜を形成するには、まずアルミニウム
ｆｆｉ ＋、１の表面をブラスト処理してその表面を粗
面とし、次にその表面に、熱膨張係数等の性質がアルミ
ニウムよりもセラミックに近い金属系材料をプラズマ溶
射して金属系材料皮膜を形成し、そして金属系材料皮膜
の表面にセラミックをプラズマ溶射してヒラミック皮膜
を形成するようにしていた。なＪ３ここでヒラミック皮
膜とアルミニウム母材との間に上記のような金属系材料
皮膜を形成するのは、セラミックとアルミニウムとの熱
膨張係数等の性質が太きく５間なるために両名を直接に
接合したのではヒラミック皮膜が容易に剥離したり壊れ
たりづ゛るからである１、第５図は上述のようにして形
成された溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の一例を示
す断面図である。図にＪ３いて、１はアルミニ１クム母
材、２は１００μの膜厚に形成された金属系材料である
ニッケルアルミの皮膜、３は２００μの膜厚に形成され
たセシミンクであるグレイアルミナの皮膜である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら第５図に示す例におりるグレイアルミナ皮
ｎ’Ｊ ３の密着性は、ＪＩＳ １＋ ８６６６（
付着力試験ｌ）法）によれば、付着力が５００−６００
Ｋ９ ｒ ／ ｃ１ｉ’Ｃ”あって、通帛要求される
３００Ｋｙｆ／ａｄを超えており満足できるものではあ
るが、耐食性は、ＪＩＳ １１ ８６８１（キャス試
験方法）によれば、試験時間８時間で孔食が発生し７２
時間ではレイティングナンバが８以下となるものであっ
て、特にこのアルミニウム母材を耐食性が一般的に要求
される建材どして用いる場合にａ′３いてはその要求を
充分には満たすことができないという問題があった。
ｎ’Ｊ ３の密着性は、ＪＩＳ １＋ ８６６６（
付着力試験ｌ）法）によれば、付着力が５００−６００
Ｋ９ ｒ ／ ｃ１ｉ’Ｃ”あって、通帛要求される
３００Ｋｙｆ／ａｄを超えており満足できるものではあ
るが、耐食性は、ＪＩＳ １１ ８６８１（キャス試
験方法）によれば、試験時間８時間で孔食が発生し７２
時間ではレイティングナンバが８以下となるものであっ
て、特にこのアルミニウム母材を耐食性が一般的に要求
される建材どして用いる場合にａ′３いてはその要求を
充分には満たすことができないという問題があった。
これに対しアルミニウム母材をアルマイト処理してその
表面にアルマイト皮膜を形成し、アルマイト皮膜の表面
にセラミック皮膜をプラズマ溶射により形成する方法が
ある。第６図はこの方法により形成されたセラミック皮
膜を備えたアルミニウム母材の一例を示す断面図であり
、４はアルマイト処理により形成された厚さ９μのアル
マイト皮膜である。しかしながらこの例では、耐食ｆ［
は試験時間７２時間でレイディングナンバが９．８以上
となって第５図に示す例に比して向上するが、アルマイ
ト皮膜４の表面が平坦であるために付ｔ１カは１００
Ｋ９ ｆ ／ ｃｉ以下となって密着性が低下してしま
うという問題がある。なおアルマイト皮膜４の膜厚を厚
くずれば付着力は向上するが、アルマイｌ−皮膜４に割
れが生じ易くなり、また経演的にも児合わないものとな
る。
表面にアルマイト皮膜を形成し、アルマイト皮膜の表面
にセラミック皮膜をプラズマ溶射により形成する方法が
ある。第６図はこの方法により形成されたセラミック皮
膜を備えたアルミニウム母材の一例を示す断面図であり
、４はアルマイト処理により形成された厚さ９μのアル
マイト皮膜である。しかしながらこの例では、耐食ｆ［
は試験時間７２時間でレイディングナンバが９．８以上
となって第５図に示す例に比して向上するが、アルマイ
ト皮膜４の表面が平坦であるために付ｔ１カは１００
Ｋ９ ｆ ／ ｃｉ以下となって密着性が低下してしま
うという問題がある。なおアルマイト皮膜４の膜厚を厚
くずれば付着力は向上するが、アルマイｌ−皮膜４に割
れが生じ易くなり、また経演的にも児合わないものとな
る。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、
アルミニウム母材の表面に形成される溶射皮膜の密着性
及び耐食性を、特にこの母材を建材として用いる場合の
満足できるレベルにすることができる溶射皮膜を備えた
アルミニウム母材及びその製造方法を提供することを目
的とする。
アルミニウム母材の表面に形成される溶射皮膜の密着性
及び耐食性を、特にこの母材を建材として用いる場合の
満足できるレベルにすることができる溶射皮膜を備えた
アルミニウム母材及びその製造方法を提供することを目
的とする。
（問題点を解決するだめの手段）
本願の第１の発明は、ブラスト処理されたアルミニウム
母材の表面に、その表面の凹凸にそって形成された薄い
アルマイト皮膜を介して溶射皮膜が形成されていること
を特徴とする溶射皮膜を協えたアルミニウム母材である
。
母材の表面に、その表面の凹凸にそって形成された薄い
アルマイト皮膜を介して溶射皮膜が形成されていること
を特徴とする溶射皮膜を協えたアルミニウム母材である
。
また本願の第２の発明は、アルミニウム母材の表面をブ
ラスト処理する工程と、アルミニウム母材をアルマイト
処理して上記表面に薄いアルマイト皮膜を形成する工程
と、アルマイト皮膜の表面に対して溶射を行ない溶射皮
膜を形成する工程とを右り゛ることを特徴とする溶射皮
膜を備えたアルミニウム母材の製造方法である。
ラスト処理する工程と、アルミニウム母材をアルマイト
処理して上記表面に薄いアルマイト皮膜を形成する工程
と、アルマイト皮膜の表面に対して溶射を行ない溶射皮
膜を形成する工程とを右り゛ることを特徴とする溶射皮
膜を備えたアルミニウム母材の製造方法である。
〈作用）
本願の第１の発明においては、アルミニウム母材と溶射
皮膜との間に耐食性の良いアルマイト皮膜が形成されて
いるので、溶射皮膜の耐食性は向上する。またアルマイ
ト皮膜の表面はブラスト処理されたアルミニウム母材の
表面と同様の凹凸を有しており、溶射皮膜の下面部はア
ルマイト皮膜の表面の凹部に嵌り込むように形成されて
いるので、溶射皮膜の密着性ら向上することとなる。
皮膜との間に耐食性の良いアルマイト皮膜が形成されて
いるので、溶射皮膜の耐食性は向上する。またアルマイ
ト皮膜の表面はブラスト処理されたアルミニウム母材の
表面と同様の凹凸を有しており、溶射皮膜の下面部はア
ルマイト皮膜の表面の凹部に嵌り込むように形成されて
いるので、溶射皮膜の密着性ら向上することとなる。
本願の第２の発明においては、プラス１〜処理したアル
ミニウム母材の表面に薄いアルマイト皮膜が形成される
ので、アルマイト皮膜の表面はアルミニウム母材の表面
と同様の凹凸を有することとなり、アルマイト皮膜の表
面に溶射により形成される溶射皮膜はその下面部が上記
四部に嵌り込むように形成されることとなる。
ミニウム母材の表面に薄いアルマイト皮膜が形成される
ので、アルマイト皮膜の表面はアルミニウム母材の表面
と同様の凹凸を有することとなり、アルマイト皮膜の表
面に溶射により形成される溶射皮膜はその下面部が上記
四部に嵌り込むように形成されることとなる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による溶射皮膜を備えたアル
ミニウム母材を示ず断面図である。図にＪ３いて、１は
アルミニウム母材、４は母材１の表面１ａに形成された
膜厚９μのアルマイト皮膜、３は皮膜４の表面４ａに形
成された膜厚２００μのグレイアルミナ皮膜である。グ
レイアルミナ皮膜は親水性であるため防露作用を右する
ものであり、本実施例のアルミニウム母材は風呂の大月
や→ノンルームの壁等の建材として用いられるらのであ
る。
ミニウム母材を示ず断面図である。図にＪ３いて、１は
アルミニウム母材、４は母材１の表面１ａに形成された
膜厚９μのアルマイト皮膜、３は皮膜４の表面４ａに形
成された膜厚２００μのグレイアルミナ皮膜である。グ
レイアルミナ皮膜は親水性であるため防露作用を右する
ものであり、本実施例のアルミニウム母材は風呂の大月
や→ノンルームの壁等の建材として用いられるらのであ
る。
次にその製造方法について第２図ないし第４図を参照し
て説明する。アルミニウム母材１はアルミニラ１１のみ
からなり、建材として用いるのに適した機械的特性を右
Ｊるよう通゛常の方法により処理されており、所望の形
状に成形されている。
て説明する。アルミニウム母材１はアルミニラ１１のみ
からなり、建材として用いるのに適した機械的特性を右
Ｊるよう通゛常の方法により処理されており、所望の形
状に成形されている。
まずアルミニウム母材１の表面１ａをブラスト処理する
（第２図）、、即ら例えばアルミナ、けい酸→ノンド、
スチールグリッド等の研磨材（直径１０〜２０μ）を加
えた水等を圧縮空気により母材１の表面１ａに吹付けて
、表面１ａを粗面とづる。
（第２図）、、即ら例えばアルミナ、けい酸→ノンド、
スチールグリッド等の研磨材（直径１０〜２０μ）を加
えた水等を圧縮空気により母材１の表面１ａに吹付けて
、表面１ａを粗面とづる。
次に母材１をアルマイト処理して表面１ａに薄いアルマ
イト皮膜４を形成する（第３図）。即ち例えば硫酸直流
法により陽極酸化処理を所定時同行なって、膜厚９μの
陽極酸化皮膜、即ちアルマイト皮膜４を形成する。この
皮膜４は母材１から生成するもので母材１に対する密着
性は極めて良いものであり、また耐食性も良いものであ
る。また皮膜４は膜厚が９μと薄く形成されるので、ブ
ラスト処理された表面１ａの凹凸にそって形成され、表
面４ａは表面１ａと同様の凹凸を有することとなる。そ
して皮膜４の表面４ａｔ、：ｌｘラミックであるグレイ
アルミナを所定時間プラズマ溶射し、膜厚２００μのグ
レイアルミナ皮膜３を形成する（第４図）。このとき皮
膜３はモの下面部が皮膜４の表面４ａの凹部に嵌り込む
ように形成されることとなる。
イト皮膜４を形成する（第３図）。即ち例えば硫酸直流
法により陽極酸化処理を所定時同行なって、膜厚９μの
陽極酸化皮膜、即ちアルマイト皮膜４を形成する。この
皮膜４は母材１から生成するもので母材１に対する密着
性は極めて良いものであり、また耐食性も良いものであ
る。また皮膜４は膜厚が９μと薄く形成されるので、ブ
ラスト処理された表面１ａの凹凸にそって形成され、表
面４ａは表面１ａと同様の凹凸を有することとなる。そ
して皮膜４の表面４ａｔ、：ｌｘラミックであるグレイ
アルミナを所定時間プラズマ溶射し、膜厚２００μのグ
レイアルミナ皮膜３を形成する（第４図）。このとき皮
膜３はモの下面部が皮膜４の表面４ａの凹部に嵌り込む
ように形成されることとなる。
このようにして製造されたグレイアルミナ皮膜３を備え
たアルミニウム母材１では、母材１と皮膜３との間に耐
食性の良いアルマイト皮膜４が形成されているため、皮
膜３の耐良性はＪＩＳＩ−１８６８１（キャス試験方法
）によれば、試験時間７２時間でレーイテイングナンパ
が９．８以上となり、第５図に示１例に比して向上する
こととなる。
たアルミニウム母材１では、母材１と皮膜３との間に耐
食性の良いアルマイト皮膜４が形成されているため、皮
膜３の耐良性はＪＩＳＩ−１８６８１（キャス試験方法
）によれば、試験時間７２時間でレーイテイングナンパ
が９．８以上となり、第５図に示１例に比して向上する
こととなる。
また皮ＩＩＩ ３はその下面部が皮膜４の表面４ａの凹
部に嵌り込むように形成されているため、密着性はＪＩ
Ｓ Ｈ８６６６（付着力試験方法）によれば、付着力
が３００〜５００Ｋｇイ’ ／ ｃｔｉとなり、第６図
に示す例に比して向上することとなる。
部に嵌り込むように形成されているため、密着性はＪＩ
Ｓ Ｈ８６６６（付着力試験方法）によれば、付着力
が３００〜５００Ｋｇイ’ ／ ｃｔｉとなり、第６図
に示す例に比して向上することとなる。
（発明の効果）
以上のように本願の第１の発明によれば、アルミニウム
母材１とグレイアルミナ皮膜３との間に耐食性の良いア
ルマイト皮膜４を有しているので、皮膜３の耐食性を第
５図の例に比しＣ向上させることができ、しかも皮膜４
の表面はブラスト処理された表面１ａと同様の凹凸を有
しており、皮膜３はその下面部が皮膜４の表面４ａの凹
部に■り込むように形成されているため、皮膜３の密着
性を第６図の例に比して向上させることができ、従って
皮膜３の密着性及び耐食性を、特にこのアルミニウムは
材を建材として用いる場合の満足できるレベルにするこ
とができる。
母材１とグレイアルミナ皮膜３との間に耐食性の良いア
ルマイト皮膜４を有しているので、皮膜３の耐食性を第
５図の例に比しＣ向上させることができ、しかも皮膜４
の表面はブラスト処理された表面１ａと同様の凹凸を有
しており、皮膜３はその下面部が皮膜４の表面４ａの凹
部に■り込むように形成されているため、皮膜３の密着
性を第６図の例に比して向上させることができ、従って
皮膜３の密着性及び耐食性を、特にこのアルミニウムは
材を建材として用いる場合の満足できるレベルにするこ
とができる。
また本願の第２の発明によれば、アルミニウム母材１の
表面１ａをブラスト処理し、表面１ａに１′１９いアル
マイト皮膜４を形成し、皮膜４の表面４ａにグレイアル
ミナ皮膜３をプラズマ溶射により形成するようにしたの
で、皮膜４の表面４ａにブラスト処理された表面１ａと
同様の凹凸を持たせることができ、表面４ａの凹部に皮
膜３の下面部を嵌込ませるように形成することができる
。
表面１ａをブラスト処理し、表面１ａに１′１９いアル
マイト皮膜４を形成し、皮膜４の表面４ａにグレイアル
ミナ皮膜３をプラズマ溶射により形成するようにしたの
で、皮膜４の表面４ａにブラスト処理された表面１ａと
同様の凹凸を持たせることができ、表面４ａの凹部に皮
膜３の下面部を嵌込ませるように形成することができる
。
（別の実施例）
上記実施例の！ｌｌｌｌ法においては、プラズマ溶）１
はアルマイ１〜処理後リーぐに、即ら遅くとも数時間以
内に行なうのが望：１しく、これによれば時間の経過と
ともに不活性なものとなる皮膜４の表面４ａに表面４ａ
が活性な状態のままで皮膜３が形成されることとなり、
皮膜３の付着力を安定して３００〜５００ Ｋｇｆ ／
ｃｔｉの内の大きい側の値とすることができる。また
更にプラズマ溶射は皮！！４を備えた母材１を８０〜１
００℃に加温して行なうのが望ましい。これによれば皮
膜４及び母材１が既に膨張した状態でプラズマ溶射が行
なわれることとなり、これによっても皮膜３の付着力を
安定して５００ Ｋ９ ｆ ／ ｃｉ付近の値とするこ
とができる。
はアルマイ１〜処理後リーぐに、即ら遅くとも数時間以
内に行なうのが望：１しく、これによれば時間の経過と
ともに不活性なものとなる皮膜４の表面４ａに表面４ａ
が活性な状態のままで皮膜３が形成されることとなり、
皮膜３の付着力を安定して３００〜５００ Ｋｇｆ ／
ｃｔｉの内の大きい側の値とすることができる。また
更にプラズマ溶射は皮！！４を備えた母材１を８０〜１
００℃に加温して行なうのが望ましい。これによれば皮
膜４及び母材１が既に膨張した状態でプラズマ溶射が行
なわれることとなり、これによっても皮膜３の付着力を
安定して５００ Ｋ９ ｆ ／ ｃｉ付近の値とするこ
とができる。
また母材１の表面１ａの一部分にのみ、即ち耐食性に加
えＣ耐摩耗性、耐火性等が特に要求される部分にのみ皮
膜３を形成したい場合にはその部分の表面１ａのみをブ
ラスト処理し、上記実施例と同様にしてその部分にのみ
皮膜３を形成するようにすればよい。この場合において
皮膜４を表面１ａ仝而に形成しておくことにより、皮膜
３の形成された部分以外の表面１ａの耐食性を良好なち
のどすることができる。
えＣ耐摩耗性、耐火性等が特に要求される部分にのみ皮
膜３を形成したい場合にはその部分の表面１ａのみをブ
ラスト処理し、上記実施例と同様にしてその部分にのみ
皮膜３を形成するようにすればよい。この場合において
皮膜４を表面１ａ仝而に形成しておくことにより、皮膜
３の形成された部分以外の表面１ａの耐食性を良好なち
のどすることができる。
また硫酸直流法の代りに、シ］つ閣法、クロム閣法、交
流法等の方法により陽極酸化処理を行なってもよい。
流法等の方法により陽極酸化処理を行なってもよい。
また上記実施例では、グレイアルミナ皮膜３、即ちセラ
ミック材料の皮膜を形成しているが、金属材料の皮膜を
形成するようにしてもよく、その場合はアーク溶射、フ
レーム溶射等を用いても、Ｊ：い。
ミック材料の皮膜を形成しているが、金属材料の皮膜を
形成するようにしてもよく、その場合はアーク溶射、フ
レーム溶射等を用いても、Ｊ：い。
第１図は本願の第１の発明による溶射皮膜を備えたアル
ミニウム母材を示づ一断面図、第２図＜Ｋいし第４図は
本願の第２の発明による溶ａ１皮膜を備えたアルミニ・
クム母月の製造方法を示すＴ程別断面図、第５図、第６
図はぞれぞれ従来の溶ｑ４皮膜を備えたアルミニウムは
材を示す断面図である。 １・・・アルミニウム母材、３・・・グレイアルミナ皮
膜、４・・・アルマイト皮膜。 特許出願人 日本アルミニウム工業株式会社第１図 ７ ： フル３ニウＬ４＄才 ３゛ ７↓イフルミプ膚呂翼
ミニウム母材を示づ一断面図、第２図＜Ｋいし第４図は
本願の第２の発明による溶ａ１皮膜を備えたアルミニ・
クム母月の製造方法を示すＴ程別断面図、第５図、第６
図はぞれぞれ従来の溶ｑ４皮膜を備えたアルミニウムは
材を示す断面図である。 １・・・アルミニウム母材、３・・・グレイアルミナ皮
膜、４・・・アルマイト皮膜。 特許出願人 日本アルミニウム工業株式会社第１図 ７ ： フル３ニウＬ４＄才 ３゛ ７↓イフルミプ膚呂翼
Claims (2)
- （１）ブラスト処理されたアルミニウム母材の表面に、
その表面の凹凸にそつて形成された薄いアルマイト皮膜
を介して溶射皮膜が形成されていることを特徴とする溶
射皮膜を備えたアルミニウム母材。 - （２）アルミニウム母材の表面をブラスト処理する工程
と、アルミニウム母材をアルマイト処理して上記表面に
薄いアルマイト皮膜を形成する工程と、アルマイト皮膜
の表面に対して溶射を行ない溶射皮膜を形成する工程と
を有することを特徴とする溶射皮膜を備えたアルミニウ
ム母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141298A JPH0684549B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141298A JPH0684549B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309979A true JPH01309979A (ja) | 1989-12-14 |
| JPH0684549B2 JPH0684549B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15288632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141298A Expired - Lifetime JPH0684549B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 溶射皮膜を備えたアルミニウム母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684549B2 (ja) |
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| Publication number | Publication date |
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