JPH0321630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、密着性および耐食性に優れた被膜を
被処理表面にブラスト処理によつて形成させるた
めのメカニカルプレーテイング用ブラスト材料お
よびこれを使用した連続メカニカルプレーテイン
グ法に関する。 従来において、被処理表面（特に鉄表面）にブ
ラスト処理によつて保護被膜を形成させるメカニ
カルプレーテイング法が種々提案されている。 例えば、英国特許第1041620号明細書は、グリ
ツトとコーテング用金属粒子との混合物を被処理
表面にブラストすることによつて耐食性被膜を形
成する方法を開示する。使用されることができる
コーテング用金属粒子としては亜鉛粉末が例示さ
れており、この亜鉛粉末は鉛や砒素が0.2重量％
以下の出来るだけ純度の高いものが良いと教示し
ている。そして、グリツトとしては、このコーテ
ング用金属粒子より硬いスチール・シヨツトが良
いとされており、その粒径は0.4〜0.8mmのものが
良いと教示されている。しかし、この英国特許第
1041620号明細書記載の方法に従つて、メカニカ
ルプレーテイングを実施すると、亜鉛被膜は形成
されるものの、後記比較例ＡまたはＢに示すよう
に、形成される被膜の付着量に限界があり、また
その耐食性にも限界がある。これは、コーテング
用粒子としての亜鉛は、その表面が滑らかである
と同時に硬さが低いために、シヨツト材と被処理
表面との間で変形偏平化しやすく、この偏平化の
ために投射エネルギーが吸収され、また、この展
延化によつて被処理表面と亜鉛粒子の衝突接触面
積が増大すると共に活性表面が露呈しにくいこと
等によつて凝着力が減少すること、などがその起
因をなすものと考えられる。 特開昭47−12405号公報は、シヨツト材の周囲
にコーテング金属（亜鉛）を有機系の結合剤で接
合したメカニカルプレーテイング用材料を開示し
ている。この場合には、結合剤を使用する点で前
記の英国特許とは相違するものの、やはり、純度
の高い亜鉛をコーテングするものであるから、亜
鉛がもつ表面なめらかさと硬さの低い性質によつ
て前記と同様に形成される被膜はその付着量と耐
食性に限界が存在する。 従つて、これら英国特許第1041620号明細書と
特開昭47−12405号公報に記載の方法は、現実に
は工業的に成功をおさめることはなかつた。 本願と同一出願人に係る特開昭56−21773号公
報及び特公昭59−9312号公報は、鉄の核の周囲に
鉄−亜鉛合金（金属間化合物）が一体的に形成さ
れたシヨツト材を開示する。このシヨツト材によ
ると、硬さが非常に高くかつ脆性破壊が生じやす
い鉄−亜鉛合金が中心の重い鉄の衝撃エネルギー
によつて脆性破壊しながら小さい投射接触面積の
もとで被処理表面に衝突するので、非常に密着性
が強くかつ付着量も多い良好な耐食性被膜（鉄−
亜鉛合金被膜）が形成され、工業的なメカニカル
プレーテイング材料としてにわかに脚光をあびて
いる。しかし、ここでの問題は、ブラスト処理に
よつて消耗する鉄−亜鉛合金属をどのようにして
補充しながら経時変化のない連続処理を実現する
かである。この点について、特公昭59−9312号公
報は、当初に使用したのと同じ材料を処理につれ
て補充することを教示するが、この場合には、処
理中に摩耗した粒子が混在するようになることは
避けられない。 特開昭56−93801号公報は、亜鉛に微量な各種
の合金元素を添加したメカニカルプレーテイング
用亜鉛合金粉末を開示するが、コーテング用金属
粒子は、鉄を合金元素とするものではない。 特開昭59−25032号公報は、シヨツト材の粒径
とコーテング材の粒径を調整することによつて耐
食性被膜を形成しようとするメカニカルプレーテ
イング法を開示する。しかし、この公報もコーテ
ング材として鉄−亜鉛系の合金を使用することを
教示しない。 本発明は、以上のような従来のメカニカルプレ
ーテイング技術とは異なる新しく且つ有用なメカ
ニカルプレーテイング用ブラスト材料および連続
メカニカルプレーテイング法の提供を目的とした
ものである。 すなわち、本発明は、特許請求の範囲に記載し
たように、実質上0.25mm以上の粒径を持ち且つそ
のうち粒径0.4mm以下のものが70重量％以上を占
めることが好ましいスチール・シヨツト材と、 実質上0.4mm以下の粒径を持ち且つそのうち粒
径0.25mm以下が80重量％以上を占めることが好ま
しい鉄−亜鉛系のコーテング用合金粉と、 からなるメカニカルプレーテイング用混合粉体で
あつて、 前記の合金粉が、Feを2.5〜50重量％、Al、
Cu、Sn、MgまたはSiの一種または二種以上を合
計で５重量％以下を含有し、残部がZnおよび不
可避的不純物からなり、その平均硬さが140〜
450Hvの合金の粉体であり、且つスチール・シヨ
ツト材に対する合金粉の混合比を25〜40重量％以
上で混合したことを特徴とするメカニカルプレー
テイング用ブラスト材料、を提供するものであ
り、 そして、この材料を使用した連続メカニカルプ
レーテイング法として、 実質上0.25mm以上の粒径を持ち且つそのうち粒
径0.4mm以下のものが70重量％以上を占めること
が好ましいスチール・シヨツト材を60〜75重量部
と、 実質上0.4mm以下の粒径を持ち且つそのうち粒
径0.25mm以下が80重量％以上を占めることが好ま
しい鉄−亜鉛系合金粉であつて、Feを2.5〜50重
量％Al、Cu、Sn、MgまたはSiの一種または二
種以上を合計で５重量％以下を含有し、残部が
Znおよび不可避的不純物からなる平均硬さが140
〜450Hvのコーテング用合金粉を25〜40重量部
と、 の混合体からなるブラスト用材料を被処理面の表
面に投射し、この投射されたブラスト用材料を再
び投射面に投射することを繰り返す連続ブラスト
処理法であつて、 この繰り返しの間において、ブラスト用材料に
対する磁選工程を挿入し、この磁選工程において
ブラスト処理によつて発生した鉄の微粒子を磁選
分離してこれを系外に排出することを特徴とする
連続メカニカルプレーテイング法、を提供するも
のである。 以下に本発明の詳細を説明する。 本発明のメカニカルプレーテイング用ブラスト
材料（以下、単にブラスト用材料と呼ぶことがあ
る。）は、ある粒度分布を持つスチール・シヨツ
ト材（以下、単にシヨツト材と呼ぶことがある）
と特定の合金組成および硬さを持つ鉄−亜鉛系の
コーテング用合金粉（以下、単に合金粉と呼ぶこ
とがある）とを、所定の混合比で混合したもので
ある。 本発明のブラスト用材料は、後記実施例でも明
らかなように、従来提案されたもの（特に亜鉛を
コーテング用金属粒子として使用するもの）に比
べて、被処理表面（特に鉄または鉄合金の表面）
に対して高い密着強度をもつて付着量が多く且つ
均一の被膜を形成することができ、被処理表面が
凹凸のあるようなもの、例えばボルトのようなも
のに対しても、全面に均一且つ強固な被膜が形成
され、優れた耐久性を付与することができる。こ
のような効果を得るには、特許請求の範囲に記載
の諸要件を満たす必要がある。以下、これらにつ
いて個別に説明する。 まず、合金粉であるが、これは、Feを2.5〜50
重量％、Al、Cu、Sn、MgまたはSiの一種また
は二種以上を合計で５重量％以下を含有し、残部
がZnおよび不可避的不純物からなる鉄−亜鉛系
の平均硬さが140〜450Hvの粉体を使用する。こ
の合金粉の粒度は、好ましくは、実質上0.4mm以
下の粒径を持ち且つそのうち粒径0.25mm以下が80
重量％以上を占めるものである。従来において、
このような合金粉をシヨツト材と共に使用するこ
とは知られていなかつた。特公昭59−9312号公報
はシヨツト材自身が鉄の核の周囲に鉄−亜鉛系合
金が一体的に形成されたものを使用する点で、本
発明のシヨツト材と共に使用する合金粉とは相違
がある。 この合金粉の組成において、亜鉛をベース金属
として、Feを2.5〜50重量％の量で含有させるの
は、硬さが高く且つ脆性破壊の生じやすい合金粉
とするうえで必要であるからである。Feが2.5％
より低いものでは目的とする硬さが発現できず、
本発明の前記の原理によるメカニカルプレーテイ
ングが効果的に実施できない。Feが50％より多
いと、耐食性に効果のある被膜が形成できにくく
なる。なお、合金粉の粒子をそれぞれが同じFe
含有量である必要はなく、各粒子の各々のFe含
有量は異なつていてもよい。ここで言うFe；2.5
〜50重量％とは各粒子の鉄含有量がこの範囲にあ
ればよいと言うことであり、合金粉全体の鉄含有
量は、これを平均すれば、５〜40重量％、好まし
くは10〜40重量％、更に好ましくは15〜30重量％
の範囲にあるのがよい。 Al、Cu、Sn、MgまたはSiの一種または二種
以上を合計で５重量％以下を添加するのは、この
ような元素を合計で５重量％以下の量で配合して
も合金粉の必要な硬さが維持できるからであり、
そのうえでごれらの元素が持つ耐食性改善効果や
硬さや脆性の向上効果が享有できるからである。 この合金粉の硬さと粒度は、本発明において重
要な意味を持つている。合金粉は、まずその硬さ
が140〜450Hvの範囲であることが必要である。
前記の組成を持ち且つこの範囲の硬さを持つこと
によつて、シヨツト材と共に被処理表面に投射さ
れたこの合金粉が、常に新しい表面が露出する脆
性破壊を生じ、ミクロ的には鋭角的な外形の表面
を持つた粒子となつて被処理表面に小さい接触面
積のもとで（大きい反撥係数をもつて）強固な被
膜が形成されることになる。 そして、粒度は、実質上0.4mm以下の粒径を持
ち且つそのうち粒径0.25mm以下が80重量％以上を
占めるようなものであるのがよい。本発明の合金
粉は前記のように硬さが高く投射のエネルギーに
よつて脆性破壊を起こしながら強固な被膜が形成
されるものであり、脆性破壊によつて表れる新し
い活性表面はこのような細かい粒度のものであれ
ばある程、増大して付着強度が増大する。なお連
続処理の場合には、当初は0.4mmより大きな粒径
のものであつても、これが順次脆性破壊を生じて
細粒化してゆくので、必ずしも、0.4mm以下の粒
子のものから出発しなくてもよい。 このような硬さ分布と粒度を持つ合金粉を製造
するには、亜鉛の溶融体（Al、Cu、Sn、Mgま
たはSiの一種または２種以上を合計で５重量％以
下を添加した溶融体）に鉄粉を添加し、その温度
管理と反応時間の管理を適切いに行なつたうえ
で、凝固させ、鉄−亜鉛の脆性を利用して機械的
にこの凝固体を粉化する処法によるのがよい。そ
のさい凝固体中に未反応の鉄（または鉄リツチな
核）が分散し、この未反応の鉄核の回りに濃度変
化をもつて鉄−亜鉛合金（金属間化合物）が形成
されるように反応条件を管理すると、機械的粉砕
によつて粒径の大きいものは鉄濃度が高く、粒径
の小さいものは鉄濃度が低い粉体となる傾向があ
る。従つて、この粉砕された粒子を適切な粒度に
篩分けると、つまり或る粒度以下にすると、鉄−
亜鉛合金からなる合金粉が得られ且つその鉄濃度
の管理が任意にできることになる。 次ぎに、この合金粉と共に使用するシヨツト材
であるが、これは、投射エネルギーを付与するも
のであれば実質上あらゆるものが使用できるが、
被処理表面が鉄または鉄合金である場合に、これ
にメカニカルプレーテイングを施すさいにはこの
被膜中に余分な物質が混入したりするのを防止す
る観点からすれば、スチール・シヨツトを使用す
るのが良い。そのさい、このスチール・シヨツト
は実質上0.25mm以上の粒径を持ち且つそのうち粒
径0.4mm以下のものが70重量％以上を占める粒度
のものであるのがよい。この粒度は通常のブラス
ト用材料に比べて細かい粒度である。本発明のブ
ラスト用材料は、従来ではその例を見ないような
硬さが140〜450Hvの粉体をコーテング材料とす
るものであり、（従来のブラスト用材料のコーテ
ング用金属粒子の硬さは高々100Hv程度であつ
た）その被膜形成態様が従来のものと相違するの
で、このような細かい粒度のスチール・シヨツト
によつて効果的なブラスト処理が実施できる。 そのさい、このスチール・シヨツト材に対する
該合金粉の混合比は10重量％以上、好ましくは、
スチール・シヨツト材を60〜75重量％、前記の合
金粉を25〜40重量％で混合するのがよい。この混
合比と被膜付着量並びに耐食性との関係を第１図
および第２図に示したが、合金粉の混合比が10重
量％以上で、従来で達成される最高の付着量およ
び耐食性の限界を越える付着量をもつ耐食性被膜
が形成されることがわかる。この第１図および第
２図の試験条件については、後記実施例において
詳述する。 本発明に従う合金粉とスチール・シヨツト体と
の混合対からなるブラスト用材料は、これをメカ
ニカルプレーテイングに使用したときに、第１図
や第２図に示されるごとき高い付着量と優れた耐
食性被膜が形成され、後記実施例で示すようにそ
の付着強度が高くかつ均一な被膜が形成される。
その理由については必ずしも明確ではないが、本
発明者らはおよそ次のように考えている。 メカニカルプレーテイングによる金属同志の凝
着は、いわゆるフアンデル・ワールの力によるも
のであるが、これはブラスト用材料の衝突強さと
衝突回数に依存するものの、その被膜形成過程に
おいては、各粒子の衝突エネルギーが効果的に凝
着力に変換されること、そして、凝着する粒子表
面は常に活性であること（酸化被膜などが存在し
ていないこと）が凝着力の強い被膜を形成するう
えで特に重要となる。本発明のブラスト用材料
は、合金自身が硬く且つ脆性をもつので、これが
或る投射エネルギーをもつて被処理表面に衝突す
るとこれだけでも（シヨツト材がなくても）被膜
が形成されるが、シヨツト材と共に投射されると
この被膜のうえに更にシヨツト材が衝突して付着
力を増大させる。この合金粉の投射およびシヨツ
ト材の投射によつて、合金粉は常に新しい表面が
露出しながら脆性破壊を生じ、従つて、この活性
表面同志がフアンデル・ワールの力で凝着を起こ
す。この脆性破壊を起こすことは、換言すれば、
被処理表面と合金粉とが常に接触面積が小さい状
態で衝突することになる。従つてこのことはまた
投射エネルギーがそのまま付着力に変換されるこ
とになる。 この現象は硬度が低い亜鉛粉末や亜鉛粒子をシ
ヨツト材と共に投射したときの現象と対比する
と、より明瞭に理解される。すなわち、亜鉛自身
は滑らかな表面を持ち且つ硬度が低く展延性に優
れることから、披着の形態としては、ミクロ的に
は例えばうろこ状のようになつて被処理表面上に
展延して披着することになる。すなわち、本発明
の合金粉のように、脆性破壊を繰り返しながら披
着するのではなく、投射エネルギーはこの展延に
或る程度消費され、且つその被処理表面との接触
面積が増大することから投射エネルギーは付着力
には直接的には変換されなくなる。従つて、凝着
力は弱いものとなる。また、本発明の合金粉のよ
うに活性表面が常に表れるといつた現象は殆ど生
じないので、粒子の表面に存在した酸化被膜など
がそのまま凝着粒子間に薄膜状で残存し、これが
また凝着力を弱めることになる。この弱い凝着力
で披着して被膜は、その厚みが一定以上を越える
ようになれば、投射が繰り返された場合に、この
投射エネルギーが被膜を剥離させるような作用を
供すことになつている。従つて、披着量には後記
比較例でも示すように限界が存在し、それ以上の
厚い被膜はブラストを続行しても形成できない。 本発明に従う合金粉は、投射前または途中にお
いて鋭角的な外形を持つ硬く且つ脆性破壊を起こ
す粒子の集合からなつている点において、また、
投射エネルギーがそのま付着力に変換され、亜鉛
の場合のように投射エネルギーの緩衝作用を起こ
さない点で、従来のメカニカルプレーテイング用
のコーテング材料とは際立つた違いがあり、これ
によつて、付着量、付着強度、被膜厚みの均一性
等において、従来では達成できなかつたような優
れた耐食性被膜を被処理表面（特に鉄または鉄合
金の表面）にメカニカルプレーテイング法によつ
て形成できるものであり、特に塗装下地処理など
において格段の効果を発揮することができる。 次ぎに、本発明のブラスト用材料を使用した好
ましい連続メカニカルプレーテイング法を説明す
る。 ブラスト用材料材料は繰り返し使用されること
が好ましく、そして、被処理表面に対してブラス
ト用材料が連続して投射されることが望ましい。
このような連続処理においては、ブラスト用材料
がこの連続処理の過程でその被膜形成能力が変化
せず、また形成される被膜自身が変化しないこと
が望まれる。しかし、投射の過程で、本発明に従
う合金粉は更に粉化すると共に被膜形成に消費さ
れ、またスチール・シヨツトは摩耗する。このよ
うな質および量ともの経時変化をどのように抑制
するかは、連続処理を実現するうえで極めて重要
な課題となる。 本発明者らは、この課題に対処すべく試験を重
ねたが、本発明に従うブラスト用材料を被処理面
の表面に投射し、この投射されたブラスト用材料
を再び被処理表面に投射することを繰り返すさい
に、この繰り返しの間において、ブラスト用材料
に対する磁選工程を挿入し、この磁選工程におい
てブラスト処理によつて発生した鉄の微粒子を磁
選分離する方法が極めて効果的であることを見い
だした。つまり、磁性の差によつて分級を行う工
程を繰り返しの間に挿入するのである。 第４図はバレル型のブラスト機を使用した場合
の実施例（その詳細は後述する）の工程図を示し
ている。この例では、バレルを出た投射済ブラス
ト用材料を再びこのブラスト機のホツパーに戻す
過程で、一次分級（風力分級）と磁選機による磁
力分級とを挿入した例を示している。 この磁選工程は摩耗したスチール・シヨツトを
系外に取り出すことを主目的とするものである。
摩耗したスチール・シヨツトが混在するようにな
ると、これは被膜中に混入するおそれがあるしま
た投射能力に変化を起こすことになる。投射済ブ
ラスト用材料を一次分級して或る粒度以下のもの
と以上のものとを選別すると、細かい粒子群（例
えば80〜150メツシユ）の方には、本発明に従う
合金粉と摩耗したスチール粉が入つてくる。これ
を磁選すると、摩耗したスチール粉だけが磁着物
として分離できることがわかつた。すなわち、こ
の粒子群中の合金粉は非磁着物側に移行し、磁着
物である摩耗したスチール粉と分離できるのであ
る。磁着物である摩耗したスチール粉は系外に取
り出し、非磁着物である合金粉は再循環する。 そのさい、系外に排出されたスチール・シヨツ
トの減少量並びに被膜に消費された合金粉（系外
に排出される微粉分を含む）の量が、系内の適切
の条件範囲を越えて変動すると、連続ブラスト処
理に支障を来たすようになるので、新に合金粉お
よびスチール・シヨツトを補充することが必要と
なる。この両者の補充は、第４図に示すように、
コンスタント・フイーダーによつて行うことがで
きる。 磁選工程を挿入することによつて、摩耗したス
チール粉だけを系外に選択的に排出できることは
耐食性被膜を形成させることを目的とした連続メ
カニカルプレーテイング法にとつて、耐食性に優
れた被膜を形成するうえで特に効果を発揮する。
摩耗した細かいスチールの粉末が被膜中に混在す
ると、この粉末が酸化して耐食性を劣化させる原
因となるからである。本発明のブラスト処理に使
用するスチール・シヨツト自身は、その摩耗量が
少ない場合には被膜中に混入することは実質上あ
り得ない。 なお、この連続処理のほかにバツチ処理におい
ても、この磁選を適用することによつて半永続的
に本発明に従うブラスト用材料を再使用すること
ができることになる。 本発明に従うブラスト用材料は、連続法または
バツチ法を問わず、メカニカルプレーテイングを
行う上において、既に説明したように非常に良好
な被膜を被処理表面に対して形成できるものであ
るが、錆落としのためや、表面清浄化のためのブ
ラスト処理を必要とする場合の通常のブラスト処
理用材料としても適用可能であり、また錆落とし
と同時に優れた耐食性被膜を形成する場合にも適
用できるものである。 以下に、実施例を挙げて、本発明の内容をより
具体的に説明する。 実施例 １ （合金粉の製造） ＋16メツシユのものが約50％の鉄粒子を衝撃式
粉砕機で粉砕したのち粗大クラツク部分を除去し
て、16メツシユ以下の鉄粉を得た。この鉄粉を炭
化珪素製の円筒容器に充填してトンネル炉で温度
920℃、滞留時間６時間で焼結し、この焼結体を
衝撃式粉砕機で解粒摩砕して、16〜32メツシユ、
32〜48メツシユ、48〜60メツシユ、60〜80メツシ
ユ、80〜150メツシユ、および150メツシユ以下の
ものに篩分けし、鉄原料とした。 一方、Al；４重量％、Cu；0.5重量％、残部が
実質上Znからなる温度が620±５℃の溶融体を作
り、この溶融体に対し、32〜48メツシユの鉄原料
を重量比で50％で投入し、反応温度を500〜600
℃、反応時間３〜10の範囲で変化させた。そのあ
と、大気中に放出して200〜300℃に保持し、この
温度で脆性を利用して粗解粒したあと、ハンマー
ミルで粉砕した。これを48メツシユ篩で、48メツ
シユ以下のものを採取した。 得られた合金粉の硬さ（マイクロビツカース・
Hv）と鉄含有量（全体平均）とを、反応条件ご
とに第１表に示した。

【表】 第１表の結果から、同じZn溶融体と鉄源を使
用しても、その反応条件の調整によつて、硬さと
Fe含有量の異なる粉体が得られることがわかる。
これは、或る粒度を境にして合金粉を篩分けた場
合に（本例では48メツシユ以下に篩分けられた）、
この篩分けられた粒子群における亜鉛−鉄の金属
間化合物の量が、反応条件によつて変化するから
であろう。反応温度を高くしてまたは反応時間を
長くして反応より進行させた場合には、細かい粒
子には亜鉛−鉄の金属化合物の量が多くなり（鉄
含有量が多くなり）、硬さの高い細かい粒子が得
られることになる。なお、添加されたAlやCuも
細かい粒子と多きな粒子との間では分布状態が相
違することになる。本発明によれば、この現象を
効果的に利用して硬さの高い細かい合金粉を有利
に製造できる。 実施例 ２ （ブラステイング） 実施例１で製造した合金粉のうち、硬さが
350HvでFe含有量が20.1の粉体をブラスト用合金
粉として使用した。この合金粉は、正確には、
Fe；20.1％、Al；2.1％、Cu；0.3％、残部がZn
からなる粉体であり、各粒子の平均硬さが350Hv
で、48メツシユ以内において60メツシユ以下が約
80％の粒度分布をもつ合金粉である。 この合金粉に対し、第３表に示す混合比で、ス
チール・シヨツトを混合してブラスト用材料とし
た。使用したスチール・シヨツトは、硬さが
450Hvで、60メツシユ以上で且つ32メツシユ以下
の粒度のものであつた。

【表】 各混合比のブラスト用材料を、タンブラー型ブ
ラスト機を用いて、S45Cの熱延鋼板の試験片に
ブラストした。投射量は70Kg／分、投射スピード
は51ｍ／秒（周速）、投射時間は20分の各一定と
した。S45Cの熱延板試験片は、1.2mm×80mm×
150mmの形状であり、タンブラー型ブラスト機に
投入する前に、表面スケールを別のシヨツト・ブ
ラスト法により除去しておいた。 各ブラスト用材料によるブラスト処理が終つた
試験片の一部を、温度が80±２℃の25重量％苛性
ソーダ溶液にク浸漬して試験片に付着していた被
膜を亜鉛を完全に溶解し、その溶解量を算出して
ブラスト合金の付着量を求めた。その結果を第１
図に示した。 また各ブラスト用材料によるブラスト処理が終
つた試験片の他部を、５％の塩水に浸漬して発錆
試験を行つた。その結果を第２図に示した。 比較例 Ａ ブラスト用材料として、スチール・シヨツトと
亜鉛末からなる混合粉を使用した以外は実施例２
を繰り返した。亜鉛末（市販品）は平均6μｍの
粒径を有したものであり、スチール・シヨツトに
対する亜鉛末の混合比は８重量％であつた。 実施例２と同様にして試験片に対する付着量を
求め、かつ試験片の発錆試験を行つた。それらの
結果を、第１図および第２図に併記した。 比較例 Ｂ ブラスト用材料として、スチール・シヨツトと
亜鉛粒子からなる混合粉を使用した以外は実施例
２を繰り返した。亜鉛粒子は、亜鉛が99.5以上の
純度を有するものであり、硬度が70Hv、150メツ
シユ以下であつてそのうち350メツシユ以下が10
％の粒度分布を持つアトマイズ法によつて製造し
たものを利用した。そのさい、実施例２と同様の
比率で亜鉛粒子の混合比を変えた。 実施例２と同様にして試験片に対する付着量を
求め、且つ試験片の発錆試験を行つた。それらの
結果を、第１図のおよび第２図に併記した。 第１図結果より、本発明に従うブラスト用材料
は比較例ＡおよびＢに比べて同一ブラスト条件下
でも付着量が格段に多いことがわかる。この場
合、ブラスト合金粉のスチール・シヨツトに対す
る混合比を約25％以上とすると特に付着量が多く
なる。しかし、40％を越えるような混合比とする
と、投射エネルギーが相対的に減少するので付着
量の増加はあまり期待できない。従つて、この混
合比は25〜40％の範囲がよいようである。亜鉛末
あるいは亜鉛粒子をスチール・シヨツトに混合し
た比較例ＡおよびＢでは、その混合比を変えても
その付着量には限界がある。本発明の合金粉を使
用したブラスト用材料ではこの限界を大幅に越え
てしまうことができる。この理由としては、本文
にも述べたが、本発明の合金粉自身がもつ高い硬
さと脆性的性質から、投射されたときに微少な局
部破断（脆性破壊）が繰り返えされて被投射面と
投射粒子との間の接触面積が小さい状態に常に維
持されること、そして、新しい活性な表面が常に
露出すること、などが効果的に関与しているもの
と考えられる。 また、第２図の結果から、本発明に従うブラス
ト用材料で形成した被膜は、非常に優れた耐食性
を示すことがわかる。このことは、本発明に従う
ブラスト用材料で形成した被膜は緻密且つ一体的
に試験片表面に披着し、この被膜と試験片表面と
の界面には隙間がなくて付着強度も良好であつた
ことを示している。比較例Ｂの場合にも亜鉛粒子
の混合比を増大すれば耐食性がやや良好になるけ
れども、これには限界があり、本発明の場合には
この限界を遥かに越える耐食性が本合金粉の混合
比の小さいところで達成され、混合比をあ高めれ
ばますます耐食性が増大するようになる。しか
し、第１図の関係から混合比は40％程度までがよ
いようである。 実施例 ３ （塗装下地処理） 試験片として0.8mm×70mm×150mmの形状の冷延
鋼板を使用した以外は、実施例２の第２表におけ
る試験No.３と同一のブラスト処理を実施した。合
金粉の付着量は約100mg／ｄm²であつた。 この合金粉が披着した試験片に対し、第３表に
示した各種の塗料を表示の焼付温度でそれぞれ20
分間の焼付処理し、変試験片の合金被膜表面上に
25〜40μの塗膜を形成させた。

【表】 得られた塗装品をJIS規格のゴバン目密着性試
験および塩水噴霧試験（クロスカツト入り）に供
した。その結果を第４表および第５表に示した。 また、比較例として、第３表と同じ塗料を従来
のボンデイ処理して得た試験片にいついて、同様
のゴバン目密着性試験および塩水噴霧試験（クロ
スカツタト入り）に供した。これらの試験結果も
第４表および第５表に併記した。

【表】

【表】 第４表の結果から、本発明に従つて被膜を形成
したうえで塗装したものは、従来のボンデイ処理
によるものと同等の塗料の密着性を示したことが
わかる。すなわち、本発明に従う合金粉のコーテ
ングは機械的に施されたものであるにもかかわら
ず、従来の常用下地処理としてのボンデイ処理と
匹敵できる塗料の密着性が得られた。このことは
本発明に従う合金粉の被膜が被処理金属面に如何
に強固に付着したかを実証するものである。 そして、第５表の結果からは、本発明に従う合
金粉のコーテングは塗料の下地処理としてその耐
食性を向上せしめるうえで驚くべき効果を発揮し
たことがわかる。特にポリエステル系塗料に対し
ての効果が著しく、従来のボンデイ下地処理品は
約150時間で全面発錆するのに対し、本発明の下
地処理によると、500時間でも全く発錆しない。
またアクリル系およびエポキシ系の塗料において
も、従来のボンデイ下地処理品に比べて格段の耐
食性を示している。 実施例 ４ （連続ブラスト処理） 実施例１で製造した硬さ350Hv、Fe含有量20.1
％で粒度分布が48メツシユ以下内において60メツ
シユ以下が80％を占める合金粉をブラスト用合金
粉とし、これに、粒度分布が32メツシユ以下60メ
ツシユ以上であるスチール・シヨツトを、35：65
の重量比で混合してブラスト用材料とした。 処理能力が100Kgのタンブラー型ブラスト機を
使用し、この中に、M20のボルト、および３mm×
50mm×150mmの鉄片を80Kg投入して、前記のブラ
スト用材料を投射量が70Kg／分、投射速度が51
ｍ／秒のもとで投射した。投射処理は合計1500分
間の連続処理であつた。この連続運転中における
各段階での付着量を測定するために、100分ごと
に付着量測定用の1.2mm×30mm×50mmの鉄片試料
を５片追加投入した試料を投入後20分間経過した
らこれを取り出すという試料採取処理を合計15回
実施し、この造加投入した。そして各試料にコー
テングされた付着量を測定した。その結果を第３
図に示した。 なお、この連続処理は、摩耗して微粉化したス
チール・シヨツトを系外に排出することと、消耗
した合金粉並びにスチール・シヨツトを補充する
ことを連続処理の過程で実施するために、次ぎの
ような循環サイクルを実施した。 すなわち、ブラスト機のロータから排出される
処理済ブラスト材料は第４図の系統図に示すよう
に、バレルを経てスクリユーコンベアに入り、こ
れによつてバケツトエレベーターに装入され、次
ぎに風力分級機で分級したあと、ブラスト機のホ
ツパーに循環させた。分級によつて、80メツシユ
より大きな粒径のものは該ホツパーに直送した
が、80〜150メツシユに分級されたものは、磁選
機に送り非磁着物と磁着物とに分離した。非磁着
物は実質上合金粉であり、磁着物は摩耗したスチ
ール・シヨツトの微粉であつた。従つて、非磁着
物は該ホツパーに送り、磁着物は系外へ排出し
た。なお、風力分級によつて150メツシユより細
かい微粉に一次分級されたものはサイクロンで再
度分級し、そのアンダーは該ホツパーに送り、オ
ーバーはバグフイルターでその微粉を回収して系
外へ取り出した。 なお、予備試験において、ブラスト機を循環す
るブラスト材の一回循環ごとの消耗量は、合金粉
ついては重量％で約1/3000であり、またスチー
ル・シヨツトについては重量％で約1/5000である
ことが判明したので、この消耗量と系外に排出さ
れる微粉量に見合う量の補給を、スクリユーコン
ベアからバケツトエレベータに行く流れの過程
で、補給用スチール・シヨツトと補給用合金粉を
各々コンスタント・フイダーによつて補給し続け
た。この補給用スチール・シヨツトと補強合金粉
は前記の初期投入のものと同一のものであつた。 第３図の結果は、この1500分間の連続処理によ
つて付着挙動が経時変化することなく、常に一定
であつたことを示している。なお、第３図にはブ
ラスト材を循環することなく、またブラスト材を
補強することなく300分のブラスト処理を実施し
た場合の比較例の付着量も併記したが、この場合
には、時間の経過と共に付着量が大きく低下す
る。 そして、第３図の200分経過時の採取試料と、
1400分経過時の採取試料とを、前記実施例２と同
様の耐食性試験に供し、その耐食性に差が現れる
か否かを調べたところ、両者には有意差は全く現
れないことを確認した。これは、ブラスト処理中
にスチール・シヨツトの摩耗または破砕によつて
発生した鉄微粒子がコーテング被膜中に混在する
ことによつて耐食性に悪い影響を与えることが、
本発明の連続処理では効果的に防止されたことを
示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コーテング材とシヨツト材の混合比
とコーテング被膜付着量との関係図、第２図は、
コーテング材とシヨツト材の混合比と被処理品の
赤錆発生時間との関係図、第３図は、本発明に従
う連続ブラスト処理における運転時間とコーテン
グ被膜付着量との関係を示す図、第４図は、本発
明の連続ブラステング処理の例を示す処理系統図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチール・シヨツト材と、鉄−亜鉛系のコー
   テング用合金粉と、からなるメカニカルプレーテ
   イング用混合粉体であつて、 前記の合金粉が、Feを2.5〜50重量％、Al、
   Cu、Sn、MgまたはSiの一種または二種以上を合
   計で５重量％以下を含有し、残部がZnおよび不
   可避的不純物からなる合金であつて、実質上0.4
   mm以下の粒径を持ち且つその平均硬さが140〜
   450Hvの粉体であり、 該スチール・シヨツト材に対する該合金粉の混
   合比を10重量％以上で混合してなるメカニカルプ
   レーテイング用ブラスト材料。 ２ スチール・シヨツト材は、実質上0.25mm以上
   の粒径を持ち且つそのうち粒径0.4mm以下のもの
   が70重量％以上を占める粒度のものである特許請
   求の範囲第１項記載のブラスト用材料。 ３ 合金粉は、実質上0.4mm以下の粒径を持ち且
   つそのうち粒径0.25mm以下が80重量％以上を占め
   る粒度のものである特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のブラスト用材料。 ４ スチール・シヨツト材に対する該合金粉の混
   合比を25〜40重量％で混合してなる特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項記載のブラスト用
   材料。 ５ スチール・シヨツト材を60〜75重量部と、 Feを2.5〜50重量％、Al、Cu、Sn、Mgまたは
   Siの一種または二種以上を合計で５重量％以下を
   含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からな
   る平均硬さが140〜450Hvのコーテング用合金粉
   を25〜40重量部と、 の混合体からなるブラスト用材料を被処理面の表
   面に投射し、この投射されたブラスト用材料を再
   び被処理表面に投射することを繰り返す連続ブラ
   スト処理法であつて、 この繰り返しの間において、ブラスト用材料に
   対する磁選工程を挿入し、この磁選工程において
   ブラスト処理によつて発生した鉄の微粒子を磁選
   分離してこれを系外に排出することを特徴とする
   連続メカニカルプレーテイング法。 ６ スチール・シヨツト材は、実質上0.25mm以上
   の粒径を持ち且つそのうち粒径0.4mm以下のもの
   が70重量％以上を占める粒度のものである特許請
   求の範囲第５項記載の連続メカニカルプレーテイ
   ング法。 ７ 合金粉は、実質上0.4mm以下の粒径を持ち且
   つそのうち粒径0.25mm以下が80重量％以上を占め
   る粒度のものである特許請求の範囲第５項または
   第６項記載の連続メカニカルプレーテイング法。