JPH1161374A - 密着性強化溶射皮膜生成法 - Google Patents
密着性強化溶射皮膜生成法Info
- Publication number
- JPH1161374A JPH1161374A JP22907497A JP22907497A JPH1161374A JP H1161374 A JPH1161374 A JP H1161374A JP 22907497 A JP22907497 A JP 22907497A JP 22907497 A JP22907497 A JP 22907497A JP H1161374 A JPH1161374 A JP H1161374A
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- Japan
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- steel
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- sprayed
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密着強度の優れた溶射皮膜生成法を提供す
る。 【解決手段】 鉄鋼またはＮｉ合金よりなる基材表面を
ブラスト処理し、ＳＦＮｉ４を溶射して０．０５〜０．
２ｍｍの厚みでアンダーコートを生成し、この上に鉄鋼
またはＮｉ合金よりなる溶射材により上面溶射皮膜を生
成した後、９５０〜１１５０℃で前記アンダーコートの
溶融処理を行なう。
る。 【解決手段】 鉄鋼またはＮｉ合金よりなる基材表面を
ブラスト処理し、ＳＦＮｉ４を溶射して０．０５〜０．
２ｍｍの厚みでアンダーコートを生成し、この上に鉄鋼
またはＮｉ合金よりなる溶射材により上面溶射皮膜を生
成した後、９５０〜１１５０℃で前記アンダーコートの
溶融処理を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密着性の強い溶射
皮膜を生成する密着性強化溶射皮膜生成法に関する。
皮膜を生成する密着性強化溶射皮膜生成法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融状態に加熱した溶射材粉末あるいは
粒子をブラスト処理した基材（母材）表面に高速度で吹
き付けて溶射皮膜を生成する。溶射皮膜は耐候性、耐食
性、耐熱性など、優れた性質を有するものが得られる。
粒子をブラスト処理した基材（母材）表面に高速度で吹
き付けて溶射皮膜を生成する。溶射皮膜は耐候性、耐食
性、耐熱性など、優れた性質を有するものが得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような溶
射皮膜と基材とは、基材のブラスト処理された面に溶射
皮膜を機械的に結合した状態であり皮膜の密着強さは低
い。溶射皮膜の密着性を向上させるために、基材と溶射
皮膜の間にＭｏやＮｉ−Ａｌ合金（８０Ｎｉ−２０Ａ
ｌ，９５Ｎｉ−５Ａｌ）を施すのが一般的である。しか
しながらこの方法もメカニズム的には機械的な結合であ
り十分な、つまり基材または溶射皮膜と同程度の強度は
得られない。また基材と溶射皮膜は一般的に異材である
ため、熱応力や外部応力により溶射皮膜に割れや剥離を
生じやすい。
射皮膜と基材とは、基材のブラスト処理された面に溶射
皮膜を機械的に結合した状態であり皮膜の密着強さは低
い。溶射皮膜の密着性を向上させるために、基材と溶射
皮膜の間にＭｏやＮｉ−Ａｌ合金（８０Ｎｉ−２０Ａ
ｌ，９５Ｎｉ−５Ａｌ）を施すのが一般的である。しか
しながらこの方法もメカニズム的には機械的な結合であ
り十分な、つまり基材または溶射皮膜と同程度の強度は
得られない。また基材と溶射皮膜は一般的に異材である
ため、熱応力や外部応力により溶射皮膜に割れや剥離を
生じやすい。
【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、密着強度の優れた溶射皮膜生成法を提供するこ
とを目的とする。
もので、密着強度の優れた溶射皮膜生成法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、鉄鋼またはＮｉ合金よりなる
基材表面をブラスト処理し、ＳＦＮｉ４を溶射して０．
０５〜０．２ｍｍの厚みでアンダーコートを生成し、こ
の上に鉄鋼またはＮｉ合金よりなる溶射材により上面溶
射皮膜を生成した後、９５０〜１１５０℃で前記アンダ
ーコートの溶融処理を行なう。
め、請求項１の発明では、鉄鋼またはＮｉ合金よりなる
基材表面をブラスト処理し、ＳＦＮｉ４を溶射して０．
０５〜０．２ｍｍの厚みでアンダーコートを生成し、こ
の上に鉄鋼またはＮｉ合金よりなる溶射材により上面溶
射皮膜を生成した後、９５０〜１１５０℃で前記アンダ
ーコートの溶融処理を行なう。
【０００６】溶融処理により基材の鉄鋼またはＮｉ合金
とＳＦＮｉ４とは溶融する。また上面溶射皮膜の鉄鋼ま
たはＮｉ合金とＳＦＮｉ４とは溶融する。この結果基材
とアンダーコートと上面溶射皮膜は冶金的に結合し、上
面溶射皮膜は基材に強固に密着する。
とＳＦＮｉ４とは溶融する。また上面溶射皮膜の鉄鋼ま
たはＮｉ合金とＳＦＮｉ４とは溶融する。この結果基材
とアンダーコートと上面溶射皮膜は冶金的に結合し、上
面溶射皮膜は基材に強固に密着する。
【０００７】請求項２の発明では、前記溶融処理は高周
波加熱またはガス火炎により前記上面溶射皮膜から５〜
１０分加熱することにより行なう。
波加熱またはガス火炎により前記上面溶射皮膜から５〜
１０分加熱することにより行なう。
【０００８】溶融処理は基材の表面近傍が９５０〜１１
５０℃に５〜１０分間加熱されればよいので、高周波加
熱またはガス火炎による加熱がよい。
５０℃に５〜１０分間加熱されればよいので、高周波加
熱またはガス火炎による加熱がよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について、
図面を参照して説明する。図１は本発明の原理を説明す
る図である。（Ａ）は溶融処理前を示し、（Ｂ）は溶融
処理後を示す。基材として鉄鋼またはＮｉ合金を用い、
表面をブラスト処理して粗にし、この上に溶射材ＳＦＮ
ｉ４を０．０５〜０．２ｍｍの厚みに溶射してアンダー
コートとする。溶射材ＳＦＮｉ４はＪＩＳＨ8303に規定
された自溶合金溶射でニッケル自溶合金の４種であり、
引張強さは２００Ｎ／ｍｍ2 以上ある。この上に鉄鋼ま
たはＮｉ合金を溶射材とした溶射を所望の厚さ、例えば
１ｍｍ、行い、これを上面溶射皮膜とする。この状態が
（Ａ）である。次に上面溶射皮膜側を高周波加熱または
ガス火炎により９５０〜１１５０℃の範囲で５〜１０分
間加熱（溶融処理）する。（Ｂ）は溶融処理後を示し、
アンダーコートが、基材と溶融して溶融層１を形成し、
上面溶射皮膜と溶融して溶融層２を形成する。なお
（Ｂ）に示すようにアンダーコートが残る場合もある
が、全て溶融する場合もある。この場合さらに溶融層１
と溶融層２が一つの溶融層となる場合もある。このよう
に基材と上面溶射皮膜とがアンダーコートを介して冶金
的に結合するので、上面溶射皮膜の密着強度が大幅に向
上する。
図面を参照して説明する。図１は本発明の原理を説明す
る図である。（Ａ）は溶融処理前を示し、（Ｂ）は溶融
処理後を示す。基材として鉄鋼またはＮｉ合金を用い、
表面をブラスト処理して粗にし、この上に溶射材ＳＦＮ
ｉ４を０．０５〜０．２ｍｍの厚みに溶射してアンダー
コートとする。溶射材ＳＦＮｉ４はＪＩＳＨ8303に規定
された自溶合金溶射でニッケル自溶合金の４種であり、
引張強さは２００Ｎ／ｍｍ2 以上ある。この上に鉄鋼ま
たはＮｉ合金を溶射材とした溶射を所望の厚さ、例えば
１ｍｍ、行い、これを上面溶射皮膜とする。この状態が
（Ａ）である。次に上面溶射皮膜側を高周波加熱または
ガス火炎により９５０〜１１５０℃の範囲で５〜１０分
間加熱（溶融処理）する。（Ｂ）は溶融処理後を示し、
アンダーコートが、基材と溶融して溶融層１を形成し、
上面溶射皮膜と溶融して溶融層２を形成する。なお
（Ｂ）に示すようにアンダーコートが残る場合もある
が、全て溶融する場合もある。この場合さらに溶融層１
と溶融層２が一つの溶融層となる場合もある。このよう
に基材と上面溶射皮膜とがアンダーコートを介して冶金
的に結合するので、上面溶射皮膜の密着強度が大幅に向
上する。
【００１０】図２は本実施態様における溶射皮膜の密着
強さを示す実験結果である。基材はＳＳ４００、アンダ
ーコートは０．１ｍｍの厚さとし、上面溶射材は１３％
Ｃｒ鋼である。溶融処理温度は１０００℃とし、１０分
間この温度になるよう加熱した。アンダーコートはＳＦ
Ｎｉ４、８０Ｎｉ−２０Ａｌ、およびなしの３種類とし
た。アンダーコートが８０Ｎｉ−２０Ａｌ、なしの場合
は溶射皮膜と基材の界面で破断し密着強さは２０ＭＰａ
以下である。これに対しアンダーコートがＳＦＮｉ４で
は密着強さは３２ＭＰａであり、しかも破断は溶射皮膜
と基材の界面ではなく試験のため溶射皮膜と接合された
接着剤で破断しており、このため密着強さは３２ＭＰａ
以上である。
強さを示す実験結果である。基材はＳＳ４００、アンダ
ーコートは０．１ｍｍの厚さとし、上面溶射材は１３％
Ｃｒ鋼である。溶融処理温度は１０００℃とし、１０分
間この温度になるよう加熱した。アンダーコートはＳＦ
Ｎｉ４、８０Ｎｉ−２０Ａｌ、およびなしの３種類とし
た。アンダーコートが８０Ｎｉ−２０Ａｌ、なしの場合
は溶射皮膜と基材の界面で破断し密着強さは２０ＭＰａ
以下である。これに対しアンダーコートがＳＦＮｉ４で
は密着強さは３２ＭＰａであり、しかも破断は溶射皮膜
と基材の界面ではなく試験のため溶射皮膜と接合された
接着剤で破断しており、このため密着強さは３２ＭＰａ
以上である。
【００１１】図４は溶射皮膜の密着強さ試験方法を説明
する図である。直径４０ｍｍ、長さ４０ｍｍの丸鋼の一
方の面にネジ穴を設け、引っ張り用冶具をねじ込むよう
にする。他方の面には上述の方法によりアンダーコート
と上面溶射皮膜を溶射し溶融処理して皮膜の厚みを０．
５ｍｍにする。図に示すようにもう一方の丸鋼の面と上
面溶射皮膜の面とを合せ接着剤で接合する。各ネジ穴に
引っ張り用冶具をねじ込み引っ張る。
する図である。直径４０ｍｍ、長さ４０ｍｍの丸鋼の一
方の面にネジ穴を設け、引っ張り用冶具をねじ込むよう
にする。他方の面には上述の方法によりアンダーコート
と上面溶射皮膜を溶射し溶融処理して皮膜の厚みを０．
５ｍｍにする。図に示すようにもう一方の丸鋼の面と上
面溶射皮膜の面とを合せ接着剤で接合する。各ネジ穴に
引っ張り用冶具をねじ込み引っ張る。
【００１２】図３は溶融温度と密着強さとの関係を示
す。図４に示した試験片を基材としＳＳ４００を用い、
ブラストした後、ＳＦＮｉ４を０．１ｍｍの厚みに溶射
し、その上に１３％Ｃｒ鋼の溶射皮膜を生成する。溶融
処理を９００℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃
で行った試験片を接着剤で接合し引っ張って破断荷重を
求める。９００℃では皮膜と基材界面で１２ＭＰａの荷
重で破断したが、１０００〜１１００℃では３０ＭＰａ
程度の荷重で接着剤で破断しおり、皮膜の密着強度はこ
れよりさらに大きいことを示す。
す。図４に示した試験片を基材としＳＳ４００を用い、
ブラストした後、ＳＦＮｉ４を０．１ｍｍの厚みに溶射
し、その上に１３％Ｃｒ鋼の溶射皮膜を生成する。溶融
処理を９００℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃
で行った試験片を接着剤で接合し引っ張って破断荷重を
求める。９００℃では皮膜と基材界面で１２ＭＰａの荷
重で破断したが、１０００〜１１００℃では３０ＭＰａ
程度の荷重で接着剤で破断しおり、皮膜の密着強度はこ
れよりさらに大きいことを示す。
【００１３】図５は溶射皮膜と基材の顕微鏡写真の特徴
部分を模写した図である。基材はＳＴＢＡ２２、アンダ
ーコートはＳＦＮｉ４を０．１ｍｍの厚みで溶射する。
この上にＮｉ基合金の溶射材を１．５ｍｍ程度溶射し、
溶射面を１０００℃で１０分間加熱して溶融処理をす
る。図５はこの接合断面の１００倍拡大面を示す。基材
と上面溶射皮膜の間には溶融層が表れている。これはア
ンダーコートが基材および上面溶射皮膜と完全に溶融
し、一つの溶融層となったことを示し、溶射皮膜の密着
が十分に行われたことを示す。
部分を模写した図である。基材はＳＴＢＡ２２、アンダ
ーコートはＳＦＮｉ４を０．１ｍｍの厚みで溶射する。
この上にＮｉ基合金の溶射材を１．５ｍｍ程度溶射し、
溶射面を１０００℃で１０分間加熱して溶融処理をす
る。図５はこの接合断面の１００倍拡大面を示す。基材
と上面溶射皮膜の間には溶融層が表れている。これはア
ンダーコートが基材および上面溶射皮膜と完全に溶融
し、一つの溶融層となったことを示し、溶射皮膜の密着
が十分に行われたことを示す。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、基材と上
面溶射皮膜との間にＳＦＮｉ４の中間皮膜を設け溶融処
理をして溶融層を形成し冶金的に結合するので、溶射皮
膜と基材との密着性を大幅に向上させる。またこの中間
層は緻密度が非常に高いので、腐食性ガスによる基材の
腐食を防ぐことができる。
面溶射皮膜との間にＳＦＮｉ４の中間皮膜を設け溶融処
理をして溶融層を形成し冶金的に結合するので、溶射皮
膜と基材との密着性を大幅に向上させる。またこの中間
層は緻密度が非常に高いので、腐食性ガスによる基材の
腐食を防ぐことができる。
【図１】本発明の原理を説明する図で、（Ａ）は溶融処
理前を示し、（Ｂ）は溶融処理後を示す。
理前を示し、（Ｂ）は溶融処理後を示す。
【図２】本発明の溶射皮膜と従来の溶射皮膜の密着強さ
を示す実験結果である。
を示す実験結果である。
【図３】溶融処理温度の違いによる密着強さの相違を示
す実験結果である。
す実験結果である。
【図４】溶射皮膜密着試験方法を説明する図である。
【図５】溶射皮膜と基材の顕微鏡写真の特徴部分を模写
した図である。
した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄鋼またはＮｉ合金よりなる基材表面を
ブラスト処理し、ＳＦＮｉ４を溶射して０．０５〜０．
２ｍｍの厚みでアンダーコートを生成し、この上に鉄鋼
またはＮｉ合金よりなる溶射材により上面溶射皮膜を生
成した後、９５０〜１１５０℃で前記アンダーコートの
溶融処理を行なうことを特徴とする密着性強化溶射皮膜
生成法。 - 【請求項２】 前記溶融処理は高周波加熱またはガス火
炎により前記上面溶射皮膜から５〜１０分加熱すること
により行なうことを特徴とする請求項１記載の密着性強
化溶射皮膜生成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22907497A JPH1161374A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 密着性強化溶射皮膜生成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22907497A JPH1161374A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 密着性強化溶射皮膜生成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161374A true JPH1161374A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16886341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22907497A Pending JPH1161374A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 密着性強化溶射皮膜生成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1161374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272998A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Hokkaido | 剥離しない自溶合金溶射部品 |
| JP2010525167A (ja) * | 2007-04-17 | 2010-07-22 | サルツァー・メトコ（ユーエス）・インコーポレーテッド | 保護被覆及びその形成方法 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22907497A patent/JPH1161374A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272998A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Hokkaido | 剥離しない自溶合金溶射部品 |
| JP4565434B2 (ja) * | 2004-03-23 | 2010-10-20 | 地方独立行政法人北海道立総合研究機構 | 剥離しない自溶合金溶射部品 |
| JP2010525167A (ja) * | 2007-04-17 | 2010-07-22 | サルツァー・メトコ（ユーエス）・インコーポレーテッド | 保護被覆及びその形成方法 |
| US8746164B2 (en) | 2007-04-17 | 2014-06-10 | Sulzer Metco (Us) Inc. | Protective coatings and methods of forming same |
| JP2014193622A (ja) * | 2007-04-17 | 2014-10-09 | Sulzer Metco Us Inc | 保護被覆及びその形成方法 |
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