JPH02129383A - 皮膜形成法 - Google Patents
皮膜形成法Info
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- JPH02129383A JPH02129383A JP28028088A JP28028088A JPH02129383A JP H02129383 A JPH02129383 A JP H02129383A JP 28028088 A JP28028088 A JP 28028088A JP 28028088 A JP28028088 A JP 28028088A JP H02129383 A JPH02129383 A JP H02129383A
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Landscapes
- 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、ロール、板、管等の内面、外面又は内外両面
に、常法により、異種金属層又は樹脂層の皮膜を形成し
た後、該皮膜を更に清浄で高硬度且つ高品質の皮膜に形
成する方法に関するものである。
に、常法により、異種金属層又は樹脂層の皮膜を形成し
た後、該皮膜を更に清浄で高硬度且つ高品質の皮膜に形
成する方法に関するものである。
従来、腐食や摩耗の雰囲気に曝されるロール。
板、管等に耐腐食性や耐摩耗性に優れた金属や樹脂の層
を皮膜として形成し、使用に供することが行われている
。
を皮膜として形成し、使用に供することが行われている
。
一般に、ロール、板、管等の内面、外面又は内外両面に
異種金属や樹脂の層から成る皮膜を形成する場合、従来
から溶射や溶接等によりそれらの層を形成している。
異種金属や樹脂の層から成る皮膜を形成する場合、従来
から溶射や溶接等によりそれらの層を形成している。
その代表的なものの一つとしては、溶射法が挙げられ、
また、溶射材料としては、NiやCoに適量のB、Si
、Cr等を含ませた自溶合金と呼ばれるものが多く用い
られている。
また、溶射材料としては、NiやCoに適量のB、Si
、Cr等を含ませた自溶合金と呼ばれるものが多く用い
られている。
而して、上記の溶射法は、被加工物の表面に任意の手段
により溶射皮膜を形成し、この状態を維持したまま任意
の加熱源で被加工物を950〜1050℃まで昇温し、
前記溶射皮膜を再溶融させて、被加工物と一体化させる
方法であり、−膜内にはこの処理により皮膜内の気孔は
消滅し、種々の化合物の生成により、耐食性、耐摩耗性
に富んだ皮膜が形成されるとされてきた。
により溶射皮膜を形成し、この状態を維持したまま任意
の加熱源で被加工物を950〜1050℃まで昇温し、
前記溶射皮膜を再溶融させて、被加工物と一体化させる
方法であり、−膜内にはこの処理により皮膜内の気孔は
消滅し、種々の化合物の生成により、耐食性、耐摩耗性
に富んだ皮膜が形成されるとされてきた。
上記溶射法では、実際には、溶射により形成された溶射
皮膜には連続的な気孔が形成されており、再溶融後には
成る程度は消滅しているものの、独立気孔として皮膜内
に多く残されているのが実状である。
皮膜には連続的な気孔が形成されており、再溶融後には
成る程度は消滅しているものの、独立気孔として皮膜内
に多く残されているのが実状である。
また、被加工物を大気中で前記温度に昇温すれば、酸化
物や該酸化物に起因したガスが発生し。
物や該酸化物に起因したガスが発生し。
新たに皮膜内に介在物や気孔が生成すると同時に、Cr
、 B 、 Si、 Cr等の皮膜硬度を高めるべき元
素が酸化物となるため、その硬度が減少し、適切な硬度
を得られなくなるという欠点が生じていた。
、 B 、 Si、 Cr等の皮膜硬度を高めるべき元
素が酸化物となるため、その硬度が減少し、適切な硬度
を得られなくなるという欠点が生じていた。
このようなことは、用途によってはさほど問題にならな
いことがあったり、或いは従来方法ではどのような手段
を用いても、上記のような状態を回避することが出来な
いところから、やむなく用途を限定して用いていること
もあった。
いことがあったり、或いは従来方法ではどのような手段
を用いても、上記のような状態を回避することが出来な
いところから、やむなく用途を限定して用いていること
もあった。
しかし、最近では、次第に皮膜の表面粗度や耐食性、耐
摩耗性についての要求が厳しくなってきたので、この要
求に対応するためには、従来方法を改善しなければなら
ないようになった。
摩耗性についての要求が厳しくなってきたので、この要
求に対応するためには、従来方法を改善しなければなら
ないようになった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記被加工
物の表面に清浄且つ表面粗度が良好で層内に気孔が存在
せず、耐食性、耐摩耗性に優れた皮膜を形成する方法を
提供することである。
物の表面に清浄且つ表面粗度が良好で層内に気孔が存在
せず、耐食性、耐摩耗性に優れた皮膜を形成する方法を
提供することである。
本発明は上記の課題を解決することを目的としてなされ
たもので、その構成は、ロール、板、管等の被加工物の
表面に溶射法、肉盛法、貼付法等により自溶合金皮膜又
は樹脂皮膜を形成した後、100Torr以下に減圧し
た雰囲気中に前記被加工物を置き、前記皮膜を高周波誘
導加熱により再溶融し、加熱及び高周波誘導加熱のピン
チ効果による表面溶融皮膜部の微細な撹拌現象によって
、前記皮膜形成時に該皮膜の層内に生成された気孔及び
前記皮膜が再溶融する際に新たに生成する気孔を外部へ
放出すると共に、酸化物の生成を阻止することを特徴と
するものである。
たもので、その構成は、ロール、板、管等の被加工物の
表面に溶射法、肉盛法、貼付法等により自溶合金皮膜又
は樹脂皮膜を形成した後、100Torr以下に減圧し
た雰囲気中に前記被加工物を置き、前記皮膜を高周波誘
導加熱により再溶融し、加熱及び高周波誘導加熱のピン
チ効果による表面溶融皮膜部の微細な撹拌現象によって
、前記皮膜形成時に該皮膜の層内に生成された気孔及び
前記皮膜が再溶融する際に新たに生成する気孔を外部へ
放出すると共に、酸化物の生成を阻止することを特徴と
するものである。
本発明の皮膜形成法は、自溶合金粉末等を任意の方法で
被加工物の表面に付着させて溶射皮膜を形成した後、従
来方法では大気中において行われる再溶融処理を、加熱
に高周波誘導加熱を採用すると共に雰囲気を100To
rr以下の減圧雰囲気状態とすることにより、前記皮膜
が自溶合金である場合は、高周波誘導加熱により、皮膜
の金属が溶融し、続いて磁場発生によるピンチ効果でミ
クロ的に電磁撹拌が起こって、溶融金属内に存在する気
孔の押出しが行われ、更に減圧効果によって皮膜層内の
気孔は完全に脱泡されるばかりでなく、同時に減圧状態
下における無酸化効果と低い熱放散効果によって、皮膜
内の気孔や介在物の除去及び表面割れの防止を図ること
が出来る。更に、皮膜材料の自溶合金は、NiやCoに
適宜量のB、Si、Cr等を添加したものであるため、
これらのBやSiが、B201や5in2等の酸化物と
なって皮膜内外に生成されることを阻止することにより
、清浄な皮膜が形成される。このことは逆に、 Ni、
BやNi、Si、 CrB等の生成率を高くシ、同一材
料を用いた場合でも、より高い硬度を持つ皮膜が形成さ
れることとなる。
被加工物の表面に付着させて溶射皮膜を形成した後、従
来方法では大気中において行われる再溶融処理を、加熱
に高周波誘導加熱を採用すると共に雰囲気を100To
rr以下の減圧雰囲気状態とすることにより、前記皮膜
が自溶合金である場合は、高周波誘導加熱により、皮膜
の金属が溶融し、続いて磁場発生によるピンチ効果でミ
クロ的に電磁撹拌が起こって、溶融金属内に存在する気
孔の押出しが行われ、更に減圧効果によって皮膜層内の
気孔は完全に脱泡されるばかりでなく、同時に減圧状態
下における無酸化効果と低い熱放散効果によって、皮膜
内の気孔や介在物の除去及び表面割れの防止を図ること
が出来る。更に、皮膜材料の自溶合金は、NiやCoに
適宜量のB、Si、Cr等を添加したものであるため、
これらのBやSiが、B201や5in2等の酸化物と
なって皮膜内外に生成されることを阻止することにより
、清浄な皮膜が形成される。このことは逆に、 Ni、
BやNi、Si、 CrB等の生成率を高くシ、同一材
料を用いた場合でも、より高い硬度を持つ皮膜が形成さ
れることとなる。
一方、皮膜が合成樹脂である場合は、硬度の向上は問題
とならないが、減圧下の再溶融により、清浄度が高く、
ピンホールの皆無な良質の皮膜を形成することができる
。
とならないが、減圧下の再溶融により、清浄度が高く、
ピンホールの皆無な良質の皮膜を形成することができる
。
次に本発明の実施例を、使用する装置の図により説明す
る。
る。
第1図は被加工物を移動させて再溶融処理する装置の例
を示すもので1図において、1は既に自溶粉末合金を溶
射されて皮膜が形成された被加工物、2は減圧チャンバ
ー、3は被加工物移動台車。
を示すもので1図において、1は既に自溶粉末合金を溶
射されて皮膜が形成された被加工物、2は減圧チャンバ
ー、3は被加工物移動台車。
4は高周波誘導加熱コイル、5は真空ポンプである。
而して、本発明方法を実施する場合は、自溶合金粉末を
溶射された被加工物1を、減圧チャンバー2内に配置さ
れた移動台車3上にセットした後、減圧チャンバー2内
を真空ポンプ5により排気して100Torr以下に減
圧し、そのままの状態で前記加熱コイル4により加熱を
開始すると共に、移動台車3を移動させ、連続的に再溶
融処理を行うのであるが、こうすることにより、前述し
たように、被加工物1の表面に形成されていた自溶合金
の皮膜は溶融して被加工物と一体になると共に皮膜層内
の気孔は完全に脱泡され、同時に、皮膜層内に介在する
介在物は除去され、介在物に起因する表面割れをも防止
できる。
溶射された被加工物1を、減圧チャンバー2内に配置さ
れた移動台車3上にセットした後、減圧チャンバー2内
を真空ポンプ5により排気して100Torr以下に減
圧し、そのままの状態で前記加熱コイル4により加熱を
開始すると共に、移動台車3を移動させ、連続的に再溶
融処理を行うのであるが、こうすることにより、前述し
たように、被加工物1の表面に形成されていた自溶合金
の皮膜は溶融して被加工物と一体になると共に皮膜層内
の気孔は完全に脱泡され、同時に、皮膜層内に介在する
介在物は除去され、介在物に起因する表面割れをも防止
できる。
また、減圧下での処理により、NiやCOに適宜量添加
されているBやSiが820.やSin、等の酸化物と
なって皮膜内外に生成されるのを阻止されるので、再溶
融処理後の皮膜は極めて清浄なものとなる。
されているBやSiが820.やSin、等の酸化物と
なって皮膜内外に生成されるのを阻止されるので、再溶
融処理後の皮膜は極めて清浄なものとなる。
このことは逆に、皮膜硬度を高めるNi3BやNi、S
i。
i。
CrB等の生成率を高くし、同一材料を用いた場合、よ
り高い硬度を持つ皮膜が形成されることとなるのである
。
り高い硬度を持つ皮膜が形成されることとなるのである
。
第2図に示す装置は、被加工物1を固定し、加熱コイル
4を移動台車3に取付けて、該移動台車3を移動させな
がら、加熱コイル4により被加工物1を加熱して再溶融
処理する装置で、第1図装置同一の効果を得られるもの
であり、図中、6は加熱コイル4のケーブル、7はその
巻取ドラムである。
4を移動台車3に取付けて、該移動台車3を移動させな
がら、加熱コイル4により被加工物1を加熱して再溶融
処理する装置で、第1図装置同一の効果を得られるもの
であり、図中、6は加熱コイル4のケーブル、7はその
巻取ドラムである。
なお、本発明方法においては、加熱コイル4を減圧チャ
ンバー2の外に設け、減圧チャンバー2ごと被加工物1
を加熱するようにしても良い。
ンバー2の外に設け、減圧チャンバー2ごと被加工物1
を加熱するようにしても良い。
また、皮膜の材料として合成樹脂を用いた場合は、適当
な温度による再溶融処理を減圧下で行えば、清浄度の優
れた皮膜が形成される。
な温度による再溶融処理を減圧下で行えば、清浄度の優
れた皮膜が形成される。
而して、本発明方法の効果を確認するため、試験材 直
径60m、長さ350mm SS材皮 膜 MSF
Ni4 にッケル系自溶合金)を用い、上記自溶合金を
ガス粉末式溶射法で試駆材に溶射して皮膜を形成した後
、圧力を変化させて再溶融処理を行った結果を表1に示
す。
径60m、長さ350mm SS材皮 膜 MSF
Ni4 にッケル系自溶合金)を用い、上記自溶合金を
ガス粉末式溶射法で試駆材に溶射して皮膜を形成した後
、圧力を変化させて再溶融処理を行った結果を表1に示
す。
表 1
また、従来方法と本発明方法により形成した皮膜の顕微
鏡写真は、第4図に示す通りで、これによれば、従来方
法によるものは気孔や介在物等が顕著に表れているのに
対し、本発明方法によるものはそれらが極めて減少して
いることが明確である。なお、第4図のC及びdにおい
て丸で囲まれたものは気孔又は介在物である。
鏡写真は、第4図に示す通りで、これによれば、従来方
法によるものは気孔や介在物等が顕著に表れているのに
対し、本発明方法によるものはそれらが極めて減少して
いることが明確である。なお、第4図のC及びdにおい
て丸で囲まれたものは気孔又は介在物である。
即ち、本発明方法によれば、従来方法に比し、形成され
た皮膜は、硬度が高く且つ清浄で良質のものであること
が確認された。
た皮膜は、硬度が高く且つ清浄で良質のものであること
が確認された。
また、本発明による上記5個の試験材の皮膜の平均硬さ
は、第3図の図表に示す通りで、従来方法のそれよりH
v50〜100高くなっていることが認められた。
は、第3図の図表に示す通りで、従来方法のそれよりH
v50〜100高くなっていることが認められた。
本発明は上述の通りであって、本発明によれば、硬度が
高く且つ清浄、良質な皮膜が得られるので、耐食性や耐
摩耗性の要求されるロール、板、管等の表面に金属や樹
脂等の皮膜を形成する方法として好適であり、また、再
溶融処理を減圧下で行うため、被加工物の溶射皮膜以外
の部分の酸化が抑制されて、後加工を簡略化出来るばか
りでなく、皮膜の割れを防止出来るし、更に、熱放散が
著しく低いために、加熱後のチャンバー内の温度保持や
そのための保温材が不要となり、経済性2作業性の上に
おいても極めて優れた効果がある。
高く且つ清浄、良質な皮膜が得られるので、耐食性や耐
摩耗性の要求されるロール、板、管等の表面に金属や樹
脂等の皮膜を形成する方法として好適であり、また、再
溶融処理を減圧下で行うため、被加工物の溶射皮膜以外
の部分の酸化が抑制されて、後加工を簡略化出来るばか
りでなく、皮膜の割れを防止出来るし、更に、熱放散が
著しく低いために、加熱後のチャンバー内の温度保持や
そのための保温材が不要となり、経済性2作業性の上に
おいても極めて優れた効果がある。
第1図及び第2図は本発明を実施するための装置を例示
する図、第3図は本発明により得られた皮膜の硬度分布
を従来のそれと比較した図表、第4図は従来方法と本発
明方法により形成された金属皮膜の組織を示す顕微鏡写
真で、aは再溶融処理を760Torrで行う従来方法
により形成された皮膜の写真、b乃至fは本発明方法に
より形成された皮膜であり、再溶融処理時の圧力は、b
が100Torr、 cが10Torr、 dがITo
rr、 eが10−”Torr。 fが10−2で、C及びdにおいては、気孔及び介在物
を丸で囲んである。
する図、第3図は本発明により得られた皮膜の硬度分布
を従来のそれと比較した図表、第4図は従来方法と本発
明方法により形成された金属皮膜の組織を示す顕微鏡写
真で、aは再溶融処理を760Torrで行う従来方法
により形成された皮膜の写真、b乃至fは本発明方法に
より形成された皮膜であり、再溶融処理時の圧力は、b
が100Torr、 cが10Torr、 dがITo
rr、 eが10−”Torr。 fが10−2で、C及びdにおいては、気孔及び介在物
を丸で囲んである。
Claims (1)
- 1 ロール、板、管等の被加工物の表面に溶射法、肉盛
法、貼付法等により自溶合金皮膜又は樹脂皮膜を形成し
た後、100Torr以下に減圧した雰囲気中に前記被
加工物を置き、前記皮膜を高周波誘導加熱により再溶融
し、加熱及び高周波誘導加熱のピンチ効果による表面溶
融皮膜部の微細な撹拌現象によって、前記皮膜形成時に
該皮膜の層内に生成された気孔及び前記皮膜が再溶融す
る際に新たに生成する気孔を外部へ放出すると共に、酸
化物の生成を阻止することを特徴とする皮膜形成法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28028088A JPH02129383A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 皮膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28028088A JPH02129383A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 皮膜形成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02129383A true JPH02129383A (ja) | 1990-05-17 |
JPH0520510B2 JPH0520510B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17622786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28028088A Granted JPH02129383A (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 皮膜形成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02129383A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05121137A (ja) * | 1991-04-19 | 1993-05-18 | Daini Shinano Polymer Kk | サポート付きインターコネクターの製造方法 |
JPH0645041A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-02-18 | Daini Shinano Polymer Kk | 偏心タイプのサポート付きインターコネクターの製造方法 |
KR100456918B1 (ko) * | 2000-12-20 | 2004-11-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 자용성합금 용사코팅의 재용융장치 |
CN115011909A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-06 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法 |
CN115044857A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-13 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工装置 |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP28028088A patent/JPH02129383A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05121137A (ja) * | 1991-04-19 | 1993-05-18 | Daini Shinano Polymer Kk | サポート付きインターコネクターの製造方法 |
JPH0645041A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-02-18 | Daini Shinano Polymer Kk | 偏心タイプのサポート付きインターコネクターの製造方法 |
KR100456918B1 (ko) * | 2000-12-20 | 2004-11-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 자용성합금 용사코팅의 재용융장치 |
CN115011909A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-06 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法 |
CN115044857A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-13 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工装置 |
CN115011909B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-02-27 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工方法 |
CN115044857B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-03-01 | 南京林业大学 | 一种大耕深旋耕刀表面喷涂重熔一体化加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0520510B2 (ja) | 1993-03-19 |
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