JPH0610330B2 - 複合物被覆金属製品の製造方法 - Google Patents
複合物被覆金属製品の製造方法Info
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- JPH0610330B2 JPH0610330B2 JP1890284A JP1890284A JPH0610330B2 JP H0610330 B2 JPH0610330 B2 JP H0610330B2 JP 1890284 A JP1890284 A JP 1890284A JP 1890284 A JP1890284 A JP 1890284A JP H0610330 B2 JPH0610330 B2 JP H0610330B2
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
-
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、たとえばセラミックス粒子などを分散させ
てなる金属すなわち複合体を、金属材に被覆した複合物
被覆金属製品の製造方法の改良に関する。
てなる金属すなわち複合体を、金属材に被覆した複合物
被覆金属製品の製造方法の改良に関する。
先行技術の説明 従来より、めっき法あるいは押出法などの製造方法によ
り、金属材に他の金属等の材料を被覆した被覆金属製品
が広く使用されている。ところで、たとえばセラミック
ス粒子あるいはセラミック短繊維などを分酸させた溶融
金属すなわち複合体を金属材に被覆することが可能であ
れば、耐摩耗性および耐熱性などに優れた全く新規かつ
有用な被覆金属製品を得ることができる。
り、金属材に他の金属等の材料を被覆した被覆金属製品
が広く使用されている。ところで、たとえばセラミック
ス粒子あるいはセラミック短繊維などを分酸させた溶融
金属すなわち複合体を金属材に被覆することが可能であ
れば、耐摩耗性および耐熱性などに優れた全く新規かつ
有用な被覆金属製品を得ることができる。
しかしながら、従来のめっき法としては、溶融めっき
法、電気めっき法および化学めっき法などが存在する
が、複合体を被覆することは極めて困難であった。たと
えばめっき浴中に無機物粒子を懸濁させて、析出金属と
同時に化学めっきする方法が存在するが、粒子を均一に
分散することが極めて難しく、たとえ均一に分散させ得
たとしても煩雑な調整作業を必要とするため極めて高価
につくという問題があり、ほとんど普及していなかっ
た。さらに、通常の金属溶融体に多量の粒子あるいは短
繊維を分散させることは事実上不可能に近いほど困難で
あるため、多量の無機物粒子あるいは短繊維などの細片
状無機物を分散させた複合体を金属材に被覆することは
困難であった。
法、電気めっき法および化学めっき法などが存在する
が、複合体を被覆することは極めて困難であった。たと
えばめっき浴中に無機物粒子を懸濁させて、析出金属と
同時に化学めっきする方法が存在するが、粒子を均一に
分散することが極めて難しく、たとえ均一に分散させ得
たとしても煩雑な調整作業を必要とするため極めて高価
につくという問題があり、ほとんど普及していなかっ
た。さらに、通常の金属溶融体に多量の粒子あるいは短
繊維を分散させることは事実上不可能に近いほど困難で
あるため、多量の無機物粒子あるいは短繊維などの細片
状無機物を分散させた複合体を金属材に被覆することは
困難であった。
一般に、セラミック等が強化された複合材料の製造にお
いて、セラミックからなる強化物と液体状態にある合金
とは、濡れ性が悪いため、合金中に均一に分散させるこ
とが難しかった。すなわち、合金に添加された強化物と
合金の界面エネルギが高いため、合金と強化物の界面を
減らしてエネルギ的に低い状態になるべく、強化物が凝
集してしまう。強化物等が分散された複合材料は、強化
物の合金中での均一な分散が強化機構上からも必要であ
り、強化物が凝集してしまうと所望の特性が得られない
だけでなく、凝集部が破壊の起点ともなり特性が低下し
てしまうという問題があった。
いて、セラミックからなる強化物と液体状態にある合金
とは、濡れ性が悪いため、合金中に均一に分散させるこ
とが難しかった。すなわち、合金に添加された強化物と
合金の界面エネルギが高いため、合金と強化物の界面を
減らしてエネルギ的に低い状態になるべく、強化物が凝
集してしまう。強化物等が分散された複合材料は、強化
物の合金中での均一な分散が強化機構上からも必要であ
り、強化物が凝集してしまうと所望の特性が得られない
だけでなく、凝集部が破壊の起点ともなり特性が低下し
てしまうという問題があった。
このような強化物の凝集を防ぎ、均一な分散を得る方法
としては、合金を粉末として強化物と固体状態で機械的
に混ぜ合わせる粉末冶金的な方法、あるいは、強化物を
添加した液体状態にある合金を攪拌することで液体のせ
ん断力を利用する方法が用いられている。
としては、合金を粉末として強化物と固体状態で機械的
に混ぜ合わせる粉末冶金的な方法、あるいは、強化物を
添加した液体状態にある合金を攪拌することで液体のせ
ん断力を利用する方法が用いられている。
しかしながら、粉末冶金的な手法は、合金粉末を得る工
程、混ぜ合わせる工程、焼結工程、成形工程等、多くの
工程が必要となる。一方、液体状態にある合金と強化物
とを攪拌して分散させる手法は、液体状態の合金のせん
断力が小さく、強化物の凝集を防ぐことが難しかった。
程、混ぜ合わせる工程、焼結工程、成形工程等、多くの
工程が必要となる。一方、液体状態にある合金と強化物
とを攪拌して分散させる手法は、液体状態の合金のせん
断力が小さく、強化物の凝集を防ぐことが難しかった。
発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、以上のような問題点を
解決し、合金と細片状無機物との混合体が被覆された複
合物被覆合金製品を、容易に製造することができる方法
を提供することにある。
解決し、合金と細片状無機物との混合体が被覆された複
合物被覆合金製品を、容易に製造することができる方法
を提供することにある。
発明の構成 この発明は、要約すれば、固相線およびを有する合金を
固相線と液相線の範囲となる温度下で攪拌しつつ、細片
状無機物を加えて混合溶融浴を作製し、しかる後、該溶
融浴に金属材を浸漬させることを特徴とする、複合物被
覆金属製品の製造方法である。
固相線と液相線の範囲となる温度下で攪拌しつつ、細片
状無機物を加えて混合溶融浴を作製し、しかる後、該溶
融浴に金属材を浸漬させることを特徴とする、複合物被
覆金属製品の製造方法である。
固相線と液相線の範囲となる温度下においては、合金は
固液共存状態となっている。この発明によれば、この固
液共存状態となっている合金を用いることにより、攪拌
時の合金にせん断力を増し、細片状無機の凝集を防ぎ、
均一な細片状無機物の分散を得ることができる。
固液共存状態となっている。この発明によれば、この固
液共存状態となっている合金を用いることにより、攪拌
時の合金にせん断力を増し、細片状無機の凝集を防ぎ、
均一な細片状無機物の分散を得ることができる。
この発明において対象となる被覆される「固相線および
液相線を有する合金」としては、たとえばＺｎ，Ａｌ，
Ｃｕなどの金属の合金が挙げられるが、固液共存状態に
おいては、細片状無機物分散のための攪拌時に、液体の
場合に比較してせん断力が増加するため、固相線および
液相線を有する組成の合金であれば、合金種は特に限定
されない。
液相線を有する合金」としては、たとえばＺｎ，Ａｌ，
Ｃｕなどの金属の合金が挙げられるが、固液共存状態に
おいては、細片状無機物分散のための攪拌時に、液体の
場合に比較してせん断力が増加するため、固相線および
液相線を有する組成の合金であれば、合金種は特に限定
されない。
また、「固相線と液相線の範囲となる温度下」は、これ
らの合金組成によって異なるものであるが、いずれにせ
よ固液共存状態となる温度範囲内でありさえすれば任意
である。
らの合金組成によって異なるものであるが、いずれにせ
よ固液共存状態となる温度範囲内でありさえすれば任意
である。
この発明において用いられる「細片状無機物」として
は、セラミック粒子、セラミック短繊維または炭素繊維
などの無機繊維など様々な粒子状あるいは繊維状の無機
物が挙げられる。
は、セラミック粒子、セラミック短繊維または炭素繊維
などの無機繊維など様々な粒子状あるいは繊維状の無機
物が挙げられる。
この発明は、上記のような細片状無機物を、固液共存状
態の合金に加えて混合溶融浴を作製し、しかる後該溶融
浴に被覆されるべき金属材を浸漬させるものである。被
覆対象としての「金属材」としては、たとえばＦｅ，Ｃ
ｕ，Ａｌ，Ｐｂなどの各種金属、ならびにＮｉ−Ｔｉ，
Ｃｕ−Ａｌなどの各種合金を用いることができ、特に限
定されるものではない。
態の合金に加えて混合溶融浴を作製し、しかる後該溶融
浴に被覆されるべき金属材を浸漬させるものである。被
覆対象としての「金属材」としては、たとえばＦｅ，Ｃ
ｕ，Ａｌ，Ｐｂなどの各種金属、ならびにＮｉ−Ｔｉ，
Ｃｕ−Ａｌなどの各種合金を用いることができ、特に限
定されるものではない。
発明の効果 上述のように、この発明は、固相線および液相線を有す
る合金を固相線と液相線の範囲とな温度下で撹拌しつ
つ、細片状無機物を加えて複合溶融浴を作製し、しかる
後該溶融浴に金属材を浸漬させるものであるため、セラ
ミック粒子、セラミック短繊維あるいは炭素短繊維など
の細片状無機物を溶融状態の合金に均一に分散させるこ
とができ、したがって従来不可能であった複合体被覆を
施すことが可能となり、よって耐食性、耐摩耗性および
耐熱性などに優れた全く新規な特性を有する複合物被覆
金属製品を得ることが可能となる。耐食性および耐熱性
を向上させる細片状無機物としては、たとえばＡｌ２Ｏ
３、ＳｉＣなどの無機物粒子あるいはＡｌ２Ｏ３，Ｃな
どの短繊維が挙げられる。
る合金を固相線と液相線の範囲とな温度下で撹拌しつ
つ、細片状無機物を加えて複合溶融浴を作製し、しかる
後該溶融浴に金属材を浸漬させるものであるため、セラ
ミック粒子、セラミック短繊維あるいは炭素短繊維など
の細片状無機物を溶融状態の合金に均一に分散させるこ
とができ、したがって従来不可能であった複合体被覆を
施すことが可能となり、よって耐食性、耐摩耗性および
耐熱性などに優れた全く新規な特性を有する複合物被覆
金属製品を得ることが可能となる。耐食性および耐熱性
を向上させる細片状無機物としては、たとえばＡｌ２Ｏ
３、ＳｉＣなどの無機物粒子あるいはＡｌ２Ｏ３，Ｃな
どの短繊維が挙げられる。
この発明は、様々な金属材一般に応用することができ、
たとえば種々の形状を有する金属部品あるいは金属線材
の被覆に有利に利用されるものであることを指摘してお
く。
たとえば種々の形状を有する金属部品あるいは金属線材
の被覆に有利に利用されるものであることを指摘してお
く。
以下、この発明の実施例を説明することにより、この発
明の特徴を明らかにする。
明の特徴を明らかにする。
実施例の説明 この発明の複合被覆金属製品の製造方法は、いわゆるバ
ッチ式あるいは連続式のいずれの方式でも行ない得るも
のである。第１図は、バッチ式の製造方法を説明するた
めの概略断面図である。第１図において１はフラックス
槽、２は乾燥炉、３は溶融炉、４はヒータを示す。まず
被覆すべき金属材５は、フラックス槽１においてフラッ
クス中に浸漬され、次にレール６に沿って移動され乾燥
炉２において乾燥される。しかるのち乾燥炉２から引き
揚げられた金属材５は溶融炉３内に浸漬される。溶融炉
３内では、合金が固体と液体の共存状態となる温度範囲
に制御されており、かつ撹拌器７により常に撹拌されて
いる。また、細片状すなわち粒状または短繊維状の無機
物が均一に分散されており、複合溶融浴が作り出されて
いる。この溶融炉３内に金属材５を浸漬し、引き揚げる
と複合物被覆金属製品を得ることができる。
ッチ式あるいは連続式のいずれの方式でも行ない得るも
のである。第１図は、バッチ式の製造方法を説明するた
めの概略断面図である。第１図において１はフラックス
槽、２は乾燥炉、３は溶融炉、４はヒータを示す。まず
被覆すべき金属材５は、フラックス槽１においてフラッ
クス中に浸漬され、次にレール６に沿って移動され乾燥
炉２において乾燥される。しかるのち乾燥炉２から引き
揚げられた金属材５は溶融炉３内に浸漬される。溶融炉
３内では、合金が固体と液体の共存状態となる温度範囲
に制御されており、かつ撹拌器７により常に撹拌されて
いる。また、細片状すなわち粒状または短繊維状の無機
物が均一に分散されており、複合溶融浴が作り出されて
いる。この溶融炉３内に金属材５を浸漬し、引き揚げる
と複合物被覆金属製品を得ることができる。
他方、第２図は、連続ラインでこの発明の複合物被覆金
属製品の製造方法を実施する工程を説明するための略図
的断面図である。ここでは、被覆すべき金属剤としてロ
ール１１に巻回された金属線１２が用いられる。金属線
１２はローラ１３を介して酸洗い槽１４に導かれて酸洗
いが施され、次いでフラックス槽１５および乾燥炉１６
を通過され、フラックスおよび乾燥処理が行なわれる。
さらにローラ１７を介して溶融炉複合溶融浴１８に浸漬
され、溶融浴１８内のローラ１９により反転され冷却槽
２０を経て巻取られる。このようにして、連続ライン方
式で、この発明の複合物被覆金属製品の製造方法を実施
することができる。なお、第２図において７は撹拌器を
示す。
属製品の製造方法を実施する工程を説明するための略図
的断面図である。ここでは、被覆すべき金属剤としてロ
ール１１に巻回された金属線１２が用いられる。金属線
１２はローラ１３を介して酸洗い槽１４に導かれて酸洗
いが施され、次いでフラックス槽１５および乾燥炉１６
を通過され、フラックスおよび乾燥処理が行なわれる。
さらにローラ１７を介して溶融炉複合溶融浴１８に浸漬
され、溶融浴１８内のローラ１９により反転され冷却槽
２０を経て巻取られる。このようにして、連続ライン方
式で、この発明の複合物被覆金属製品の製造方法を実施
することができる。なお、第２図において７は撹拌器を
示す。
実施例 Ｚｎ−８重量％Ａｌ合金を、固液共存状態となる温度範
囲内の温度である４００℃に維持し、撹拌しつつ１μｍ
のＡｌ２Ｏ３粒子を３０体積％分散させて、複合溶融浴
を作製した。通常の溶融状態では均一に分散することは
できなかったが、４００℃という固液共存状態において
は、Ａｌ２Ｏ３粒子を極めて容易に均一に分散するとが
可能であった。
囲内の温度である４００℃に維持し、撹拌しつつ１μｍ
のＡｌ２Ｏ３粒子を３０体積％分散させて、複合溶融浴
を作製した。通常の溶融状態では均一に分散することは
できなかったが、４００℃という固液共存状態において
は、Ａｌ２Ｏ３粒子を極めて容易に均一に分散するとが
可能であった。
次に、直径２．３mmの鉄線を、Ｐｂ浴、ＨＣｌ浴、水洗
い、フラックス、乾燥の各工程を順次施し、先のＺｎ−
８重量％Ａｌ浴に連続的に導入し浸漬した。このときラ
インの速度を２５m／分として溶融めっきすることによ
り、平均厚み４５μｍの複合体であるＡｌ２Ｏ３粒子が
均一に分散されたＺｎ−８重量％Ａｌを被覆することが
できた。この複合物被覆金属製品である線材を用いて電
力ケーブルの外装を施し試験したところ、従来のＺｎめ
っき鉄線に比較して、耐食低において２倍、耐久性にお
いて３倍の改善が見られた。
い、フラックス、乾燥の各工程を順次施し、先のＺｎ−
８重量％Ａｌ浴に連続的に導入し浸漬した。このときラ
インの速度を２５m／分として溶融めっきすることによ
り、平均厚み４５μｍの複合体であるＡｌ２Ｏ３粒子が
均一に分散されたＺｎ−８重量％Ａｌを被覆することが
できた。この複合物被覆金属製品である線材を用いて電
力ケーブルの外装を施し試験したところ、従来のＺｎめ
っき鉄線に比較して、耐食低において２倍、耐久性にお
いて３倍の改善が見られた。
また、上記のようにして作製された複合被覆鉄線を用い
て、１００℃〜１５０℃の雰囲気下で用いるメッセンジ
ャーワイヤとしての特性を試験したところ、上記雰囲気
でＺｎめっき鉄線に比べて耐久性が５倍向上し、また耐
熱製も著しく改善されていることがわかった。
て、１００℃〜１５０℃の雰囲気下で用いるメッセンジ
ャーワイヤとしての特性を試験したところ、上記雰囲気
でＺｎめっき鉄線に比べて耐久性が５倍向上し、また耐
熱製も著しく改善されていることがわかった。
上記の実施例の結果から明らかなように、この実施例の
製造方法によれば、新規かつ有用な複合物被覆金属製品
を製造し得ることがわかる。
製造方法によれば、新規かつ有用な複合物被覆金属製品
を製造し得ることがわかる。
第１図および第２図は、この発明の複合被覆金属製品の
製造方法の各工程を説明するための部分断面図であり、
第１図はバッチ式で実施する場合を説明するための部分
断面図であり、第２図は連続方式で実施するための各工
程を示す部分断面図である。 ３，１８……複合溶融浴、５，１２……金属材。
製造方法の各工程を説明するための部分断面図であり、
第１図はバッチ式で実施する場合を説明するための部分
断面図であり、第２図は連続方式で実施するための各工
程を示す部分断面図である。 ３，１８……複合溶融浴、５，１２……金属材。
Claims (3)
- 【請求項１】固相線および液相線を有する合金を固相線
と液相線の範囲となる温度下で攪拌しつつ、細片状無機
物を加えて複合溶融浴を作製し、しかる後該溶融浴に金
属材を浸漬させることを特徴とする、複合物被覆金属製
品の製造方法。 - 【請求項２】前記細片状無機物として、セラミックス粒
子を用いる、特許請求の範囲第１項記載の複合被覆金属
製品の製造方法。 - 【請求項３】前記細片状無機物として、無機短繊維を用
いる、特許請求の範囲第１項記載の複合物被覆金属製品
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1890284A JPH0610330B2 (ja) | 1984-02-04 | 1984-02-04 | 複合物被覆金属製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1890284A JPH0610330B2 (ja) | 1984-02-04 | 1984-02-04 | 複合物被覆金属製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162762A JPS60162762A (ja) | 1985-08-24 |
| JPH0610330B2 true JPH0610330B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=11984517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1890284A Expired - Lifetime JPH0610330B2 (ja) | 1984-02-04 | 1984-02-04 | 複合物被覆金属製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610330B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68915650T2 (de) * | 1988-02-19 | 1994-10-27 | Komatsu Mfg Co Ltd | Kupplungsschaltkreis für stufenlose getriebe. |
| CN112030091A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 霸州市青朗环保科技有限公司 | 一种在金属制品表面制备复合镀层的方法 |
-
1984
- 1984-02-04 JP JP1890284A patent/JPH0610330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162762A (ja) | 1985-08-24 |
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