JPH06173031A - ステンレス鋼のクラッド法 - Google Patents
ステンレス鋼のクラッド法Info
- Publication number
- JPH06173031A JPH06173031A JP4330771A JP33077192A JPH06173031A JP H06173031 A JPH06173031 A JP H06173031A JP 4330771 A JP4330771 A JP 4330771A JP 33077192 A JP33077192 A JP 33077192A JP H06173031 A JPH06173031 A JP H06173031A
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- Japan
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- stainless steel
- coating film
- clad layer
- thickness
- corrosion resistance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステンレス鋼のクラッド法に係るもので、耐
食性の改善と微細割れ防止とを達成するとともに、耐応
力腐食割れ特性を向上させる。 【構成】 ステンレス鋼の母材表面にＭｏ，Ｃｒからな
る金属粉末を主成分とする被焼成塗膜を形成する工程
と、被焼成塗膜を母材表面とともに溶融させてクラッド
層を形成する工程と有する。
食性の改善と微細割れ防止とを達成するとともに、耐応
力腐食割れ特性を向上させる。 【構成】 ステンレス鋼の母材表面にＭｏ，Ｃｒからな
る金属粉末を主成分とする被焼成塗膜を形成する工程
と、被焼成塗膜を母材表面とともに溶融させてクラッド
層を形成する工程と有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼のクラッ
ド法に係り、特に、高品質のクラッド層を形成する技術
に関するものである。
ド法に係り、特に、高品質のクラッド層を形成する技術
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼の耐食性を向上させる技術
として、特開平１−１９９９１９号公報（ステンレス鋼
のクラッド用材料）、特開平１−１９９９２０号公報
（ステンレス鋼の耐食性改善方法）、特開平１−１９９
９２１号公報（耐食性ステンレス鋼）が提案されてい
る。これらの先行技術では、ステンレス鋼の母材表面に
クロム系複合材からなるクラッド層をレーザ焼成するこ
とによって、ステンレス鋼が本来有している耐食性を飛
躍的に向上させるようにしている。
として、特開平１−１９９９１９号公報（ステンレス鋼
のクラッド用材料）、特開平１−１９９９２０号公報
（ステンレス鋼の耐食性改善方法）、特開平１−１９９
９２１号公報（耐食性ステンレス鋼）が提案されてい
る。これらの先行技術では、ステンレス鋼の母材表面に
クロム系複合材からなるクラッド層をレーザ焼成するこ
とによって、ステンレス鋼が本来有している耐食性を飛
躍的に向上させるようにしている。
【０００３】また、ステンレス鋼の表面をＣＯ2 レーザ
ー等で溶融させて、表面に微細なミクロ組織を形成する
ことによって、耐食性を向上させる技術も提案されてい
る。
ー等で溶融させて、表面に微細なミクロ組織を形成する
ことによって、耐食性を向上させる技術も提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のクラッ
ド層を形成する技術では、工程の多くの時間が被焼成塗
膜の厚さに依存することが多く、クラッド層の形成作業
性が低下するとともに欠陥等が発生し易くなり、後者の
表面を溶融させる技術では、母材の化学成分（ＣやＮｉ
の多い場合）によっては、処理部に微細割れを発生させ
てしまう恐れがあるという解決すべき課題が残される。
ド層を形成する技術では、工程の多くの時間が被焼成塗
膜の厚さに依存することが多く、クラッド層の形成作業
性が低下するとともに欠陥等が発生し易くなり、後者の
表面を溶融させる技術では、母材の化学成分（ＣやＮｉ
の多い場合）によっては、処理部に微細割れを発生させ
てしまう恐れがあるという解決すべき課題が残される。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、耐食性の改善と微細割れ防止とを同時に達成する
とともに、耐応力腐食割れ特性を向上させることを目的
としているものである。
ので、耐食性の改善と微細割れ防止とを同時に達成する
とともに、耐応力腐食割れ特性を向上させることを目的
としているものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ステンレス鋼の母材表面
にＭｏ，Ｃｒからなる金属粉末を主成分とする厚さ１０
μｍないし２００μｍの被焼成塗膜を形成する工程と、
被焼成塗膜を母材表面とともに溶融させて厚さ０．１ｍ
ｍないし１ｍｍのクラッド層を形成する工程と有するス
テンレス鋼のクラッド法としている。
にＭｏ，Ｃｒからなる金属粉末を主成分とする厚さ１０
μｍないし２００μｍの被焼成塗膜を形成する工程と、
被焼成塗膜を母材表面とともに溶融させて厚さ０．１ｍ
ｍないし１ｍｍのクラッド層を形成する工程と有するス
テンレス鋼のクラッド法としている。
【０００７】
【作用】被焼成塗膜を母材表面とともに溶融させてクラ
ッド層を形成すると、クラッド層のデルタフェライトが
３％ないし６％となって割れ防止効果が高くなる。そし
て、同時に、クラッド層に１％ないし５％のＭｏを含有
するものとなり、耐食性が改善される。
ッド層を形成すると、クラッド層のデルタフェライトが
３％ないし６％となって割れ防止効果が高くなる。そし
て、同時に、クラッド層に１％ないし５％のＭｏを含有
するものとなり、耐食性が改善される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係るステンレス鋼のクラッド
法の実施例について、図１ないし図５に基づいて説明す
る。各図において、符号１は母材、２は被焼成塗膜、３
はクラッド層である。
法の実施例について、図１ないし図５に基づいて説明す
る。各図において、符号１は母材、２は被焼成塗膜、３
はクラッド層である。
【０００９】この場合にあって、母材１は、例えば１８
Ｃｒ−８Ｎｉステンレス鋼とされる。その化学成分例
（重量％）を示すと、Ｃｒ：１８．２，Ｎｉ：１０．
３，Ｍｎ：１．７５，Ｃ：０．０６，残部：Ｆｅであ
る。
Ｃｒ−８Ｎｉステンレス鋼とされる。その化学成分例
（重量％）を示すと、Ｃｒ：１８．２，Ｎｉ：１０．
３，Ｍｎ：１．７５，Ｃ：０．０６，残部：Ｆｅであ
る。
【００１０】被焼成塗膜２は、Ｍｏが１００％ないし５
０％、Ｃｒが０％ないし５０％で、かつ粒径が０．５μ
ｍ〜２μｍ程度の粉末の単独、混合化または合金化した
ものを主成分とし、これをアクリル樹脂系塗料等に混合
するなどして、ペースト状とした混合塗料を塗装するこ
とにより、図１に示すように、塗膜化してなるものであ
る。この場合の被焼成塗膜２の厚さは、例えば厚さ１０
μｍないし２００μｍとする。
０％、Ｃｒが０％ないし５０％で、かつ粒径が０．５μ
ｍ〜２μｍ程度の粉末の単独、混合化または合金化した
ものを主成分とし、これをアクリル樹脂系塗料等に混合
するなどして、ペースト状とした混合塗料を塗装するこ
とにより、図１に示すように、塗膜化してなるものであ
る。この場合の被焼成塗膜２の厚さは、例えば厚さ１０
μｍないし２００μｍとする。
【００１１】クラッド層３は、ＹＡＧレーザ等を使用し
て、被焼成塗膜２の全部を母材１の表面の一部とともに
溶融させることによって、厚さ０．１ｍｍないし１ｍｍ
のクラッド層３を、図２に示すように形成する。クラッ
ド層３を焼成する場合には、後述するように、母材１を
劣化させることなくかつ十分なフェライトが生成される
ような冷却速度（５×１０3 〜５×１０2 Ｋ／秒）とな
るように、照射速度及び入熱を選ぶ必要がある。ＹＡＧ
レーザによる被焼成塗膜２の照射の場合であると、３０
０Ｗ〜１０００Ｗの出力、１０ｃｍ／分〜４０ｃｍ／分
の速度環境とする。
て、被焼成塗膜２の全部を母材１の表面の一部とともに
溶融させることによって、厚さ０．１ｍｍないし１ｍｍ
のクラッド層３を、図２に示すように形成する。クラッ
ド層３を焼成する場合には、後述するように、母材１を
劣化させることなくかつ十分なフェライトが生成される
ような冷却速度（５×１０3 〜５×１０2 Ｋ／秒）とな
るように、照射速度及び入熱を選ぶ必要がある。ＹＡＧ
レーザによる被焼成塗膜２の照射の場合であると、３０
０Ｗ〜１０００Ｗの出力、１０ｃｍ／分〜４０ｃｍ／分
の速度環境とする。
【００１２】このような条件下でクラッド層３を焼成し
た場合の組織状態や耐食性等の評価は、図３の通りであ
った。つまり、図３に適性範囲として示している範囲で
は、組織状態や耐食性の点で満足な結果が得られるが、
他の範囲では、図３に示しているように、デルタフェラ
イト量の不足、ポロシティ（多孔組織）の発生、鋭敏
化、高温乾燥による作業性低下等の点で実用性が懸念さ
れる結果となった。
た場合の組織状態や耐食性等の評価は、図３の通りであ
った。つまり、図３に適性範囲として示している範囲で
は、組織状態や耐食性の点で満足な結果が得られるが、
他の範囲では、図３に示しているように、デルタフェラ
イト量の不足、ポロシティ（多孔組織）の発生、鋭敏
化、高温乾燥による作業性低下等の点で実用性が懸念さ
れる結果となった。
【００１３】また、図４は、別に施工したクラッド層に
ついて、６１５℃の温度で９時間ないし３６時間の熱処
理を行なった試料のＳＣＣ（応力腐食割れ）試験を行な
い、図４に示す結果を得た。図４にあって、○印は合格
（耐ＳＣＣ性が良好であるもの）、●印は不合格（耐Ｓ
ＣＣ性が不十分であるもの）を表わしている。炭素量が
０．０２２ないし０．０６３重量％の範囲にあって、デ
ルタフェライト量（図４にあってはδフェライト量）が
２ないし４％以上の場合には、耐ＳＣＣ性が優れている
と推定される。
ついて、６１５℃の温度で９時間ないし３６時間の熱処
理を行なった試料のＳＣＣ（応力腐食割れ）試験を行な
い、図４に示す結果を得た。図４にあって、○印は合格
（耐ＳＣＣ性が良好であるもの）、●印は不合格（耐Ｓ
ＣＣ性が不十分であるもの）を表わしている。炭素量が
０．０２２ないし０．０６３重量％の範囲にあって、デ
ルタフェライト量（図４にあってはδフェライト量）が
２ないし４％以上の場合には、耐ＳＣＣ性が優れている
と推定される。
【００１４】一方、図５は、ステンレス鋼のシェフラの
組織図を示している。前述したように、１８−８ステン
レス鋼にＭｏ，Ｃｒの粉末を適量塗布して母材とともに
焼成してなるクラッド層を形成した場合、前述のような
適性条件で処理すれば、オーステナイト相にデルタフェ
ライト相が図４の如く適量含まれることにより、クロム
当量とニッケル当量とが図５の安全域の範囲となって、
耐微小割れ性が著しく向上するものとなる。
組織図を示している。前述したように、１８−８ステン
レス鋼にＭｏ，Ｃｒの粉末を適量塗布して母材とともに
焼成してなるクラッド層を形成した場合、前述のような
適性条件で処理すれば、オーステナイト相にデルタフェ
ライト相が図４の如く適量含まれることにより、クロム
当量とニッケル当量とが図５の安全域の範囲となって、
耐微小割れ性が著しく向上するものとなる。
【００１５】なお、図４に示すように、炭素量が増加し
た場合でも、耐食性を改善することができるものの、図
５に示すように、Ｃがニッケル当量に大きな影響を及ぼ
すため、図５の安全域の範囲となるように被焼成塗膜厚
さと出力を図３のごとく設定する。
た場合でも、耐食性を改善することができるものの、図
５に示すように、Ｃがニッケル当量に大きな影響を及ぼ
すため、図５の安全域の範囲となるように被焼成塗膜厚
さと出力を図３のごとく設定する。
【００１６】
【発明の効果】本発明に係るステンレス鋼のクラッド法
によれば、以下の効果を奏する。 （１） ステンレス鋼の母材表面にＭｏ，Ｃｒの塗幕を
形成して母材表面とともに溶融させてクラッド層を形成
するものであるから、Ｍｏの付加によって耐食性の改善
と微細割れの防止とを同時に達成することができる。 （２） 適量のデルタフェライト相を含ませることによ
って、耐応力腐食割れ特性を向上させ、高信頼性が要求
される化学プラント、エネルギプラント等で耐食に関わ
る箇所への適用性を高めることができる。 （３） Ｍｏの付加によって、ステンレス鋼における隙
間腐食の発生を抑制することができる。
によれば、以下の効果を奏する。 （１） ステンレス鋼の母材表面にＭｏ，Ｃｒの塗幕を
形成して母材表面とともに溶融させてクラッド層を形成
するものであるから、Ｍｏの付加によって耐食性の改善
と微細割れの防止とを同時に達成することができる。 （２） 適量のデルタフェライト相を含ませることによ
って、耐応力腐食割れ特性を向上させ、高信頼性が要求
される化学プラント、エネルギプラント等で耐食に関わ
る箇所への適用性を高めることができる。 （３） Ｍｏの付加によって、ステンレス鋼における隙
間腐食の発生を抑制することができる。
【図１】本発明に係るステンレス鋼のクラッド法の実施
例における被焼成塗膜形成時の実施状況を示す正断面図
である。
例における被焼成塗膜形成時の実施状況を示す正断面図
である。
【図２】本発明に係るステンレス鋼のクラッド法の実施
例におけるクラッド層形成時の実施状況を示す正断面図
である。
例におけるクラッド層形成時の実施状況を示す正断面図
である。
【図３】図２のクラッド層形成時のレーザー出力と塗膜
厚さとの関係線図である。
厚さとの関係線図である。
【図４】図２のクラッド層の熱処理後におけるクラッド
層の評価と炭素量とデルタフェライト量との関係曲線図
である。
層の評価と炭素量とデルタフェライト量との関係曲線図
である。
【図５】ステンレス鋼のシェフラの組織図である。
１ 母材 ２ 被焼成塗膜 ３ クラッド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 27/06 38/00 ３０２ Ｚ
Claims (1)
- 【請求項１】 ステンレス鋼の母材表面にＭｏ，Ｃｒか
らなる金属粉末を主成分とする厚さ１０μｍないし２０
０μｍの被焼成塗膜を形成する工程と、被焼成塗膜を母
材表面とともに溶融させて厚さ０．１ｍｍないし１ｍｍ
のクラッド層を形成する工程と有することを特徴とする
ステンレス鋼のクラッド法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33077192A JP3198681B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ステンレス鋼のクラッド法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33077192A JP3198681B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ステンレス鋼のクラッド法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173031A true JPH06173031A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3198681B2 JP3198681B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18236362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33077192A Expired - Fee Related JP3198681B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ステンレス鋼のクラッド法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198681B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000074889A1 (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | The University Of Tennessee Research Corporation | Method for marking steel and aluminum alloys |
| JP2017025360A (ja) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 鋼材の表面処理方法 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP33077192A patent/JP3198681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000074889A1 (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | The University Of Tennessee Research Corporation | Method for marking steel and aluminum alloys |
| US6497985B2 (en) * | 1999-06-09 | 2002-12-24 | University Of Tennessee Research Corporation | Method for marking steel and aluminum alloys |
| JP2017025360A (ja) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 鋼材の表面処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3198681B2 (ja) | 2001-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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