JPS5826432B2 - 高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法 - Google Patents
高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法Info
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- JPS5826432B2 JPS5826432B2 JP53011020A JP1102078A JPS5826432B2 JP S5826432 B2 JPS5826432 B2 JP S5826432B2 JP 53011020 A JP53011020 A JP 53011020A JP 1102078 A JP1102078 A JP 1102078A JP S5826432 B2 JPS5826432 B2 JP S5826432B2
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- corrosion
- stainless steel
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の
製造法に関する。
製造法に関する。
自動車の排気ガス処理装置の部品、特にヒートエクスチ
ェンジャ、エアダクト、コンテナなどには、冷寒時の凍
結を防止するために使用されるハロゲン化合物（たとえ
ば食塩）が侵入しゃすく、このハロゲン化合物が高温に
よって分解されるハロゲンガス含有の雰囲気によって上
記鉄製の部品が腐食される。
ェンジャ、エアダクト、コンテナなどには、冷寒時の凍
結を防止するために使用されるハロゲン化合物（たとえ
ば食塩）が侵入しゃすく、このハロゲン化合物が高温に
よって分解されるハロゲンガス含有の雰囲気によって上
記鉄製の部品が腐食される。
従来、高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材として、
鉄系材表面にセラミックを被覆したものが一般的である
が、この従来の耐食性部材を自動車部品のように加熱、
冷却が反復して行なわれるところに使用すると、鉄系材
とセラミック皮膜との熱膨張率の差によってセラミック
皮膜が早期に剥離し、耐久性がなく実用的ではない。
鉄系材表面にセラミックを被覆したものが一般的である
が、この従来の耐食性部材を自動車部品のように加熱、
冷却が反復して行なわれるところに使用すると、鉄系材
とセラミック皮膜との熱膨張率の差によってセラミック
皮膜が早期に剥離し、耐久性がなく実用的ではない。
先にこの出願人は、ステンレス鋼にｋｌ−Ｃｒ溶融メッ
キを施したのちに、７００〜９５００ｃの高温で加熱処
理することによって表面にＡ７−Ｃｒ−Ｆｅ化合物に対
する高温耐食性を有する部材の製造法（特公昭５］−２
９７０２号公報参照）を提案したが、この方法ばＡｌ−
ｃｒを溶融するための高価な溶湯設備を必要とし、また
鉄系材表面のメッキ層の厚みを制御することが困難であ
る。
キを施したのちに、７００〜９５００ｃの高温で加熱処
理することによって表面にＡ７−Ｃｒ−Ｆｅ化合物に対
する高温耐食性を有する部材の製造法（特公昭５］−２
９７０２号公報参照）を提案したが、この方法ばＡｌ−
ｃｒを溶融するための高価な溶湯設備を必要とし、また
鉄系材表面のメッキ層の厚みを制御することが困難であ
る。
また鉄系材表面に高温耐食性を付与する方法として、鉄
系材表面に、水性セラミックバインダ、アルミニウム粉
末、リン酸、クロム酸を含有した懸濁液を被覆して加熱
乾燥したのち、残存酸素を有するエンジンの排気ガス中
で加熱してアルミナを主成分とする拡散層を形成した排
ガス処理装置用耐食部材の製造法（％開昭５２−１０８
３４４号公報参照）が提案されているが、上記提案の耐
食部材は、表面が多孔性のセラミックで被覆されてアル
ミニウムはほとんど酸化されてアルミナ拡散層を形成し
ているのでこれをさらに７０００Ｃ以上に加熱してもＦ
ｅ −Ａ ｌ化合物を生成することはできず、従って
高温耐食性は比較的に劣るものであると考えられる。
系材表面に、水性セラミックバインダ、アルミニウム粉
末、リン酸、クロム酸を含有した懸濁液を被覆して加熱
乾燥したのち、残存酸素を有するエンジンの排気ガス中
で加熱してアルミナを主成分とする拡散層を形成した排
ガス処理装置用耐食部材の製造法（％開昭５２−１０８
３４４号公報参照）が提案されているが、上記提案の耐
食部材は、表面が多孔性のセラミックで被覆されてアル
ミニウムはほとんど酸化されてアルミナ拡散層を形成し
ているのでこれをさらに７０００Ｃ以上に加熱してもＦ
ｅ −Ａ ｌ化合物を生成することはできず、従って
高温耐食性は比較的に劣るものであると考えられる。
この発明は、上記従来の耐食性部材の欠点を除去し、特
に高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法を提
供するものである。
に高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法を提
供するものである。
すなわちこの発明は、ステンレス鋼表面に、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金の粉末５０〜９０重量φと、
酢酸ビニル樹脂もしくはメタクリレート樹脂１０〜５０
０μ饅とを含有する塗液を塗布したのち乾燥してアルミ
ニウム含有の樹脂塗膜を形成し、次いでアル□ニウムま
たはアルミニウム合金の融点以上に加熱してアルミニウ
ムメッキ層を形成し、更に７００〜８５０°Ｃで１０分
間以上保持して上記アルミニウムメッキ層とステンレス
鋼との反応によるアル□ニウム・鉄化合物を被覆したこ
とを特徴とする高温ノ・ロゲン雰囲気に対する耐食性部
材の製造法である。
ムまたはアルミニウム合金の粉末５０〜９０重量φと、
酢酸ビニル樹脂もしくはメタクリレート樹脂１０〜５０
０μ饅とを含有する塗液を塗布したのち乾燥してアルミ
ニウム含有の樹脂塗膜を形成し、次いでアル□ニウムま
たはアルミニウム合金の融点以上に加熱してアルミニウ
ムメッキ層を形成し、更に７００〜８５０°Ｃで１０分
間以上保持して上記アルミニウムメッキ層とステンレス
鋼との反応によるアル□ニウム・鉄化合物を被覆したこ
とを特徴とする高温ノ・ロゲン雰囲気に対する耐食性部
材の製造法である。
この発明にむいてステンレス鋼表面に塗布する塗液は、
アルミニウムまたはアルミニウム合金（以下特に断わり
のない限りアルミニウム系金属という）の粉末と、溶剤
可溶性の合成樹脂と、該合成樹脂の溶剤とからなるもの
である。
アルミニウムまたはアルミニウム合金（以下特に断わり
のない限りアルミニウム系金属という）の粉末と、溶剤
可溶性の合成樹脂と、該合成樹脂の溶剤とからなるもの
である。
上記の合成樹脂は、分解燃焼温度が高く、燃焼速度が緩
慢なものが選ばれ、このような合成樹脂として酢酸ビニ
ル樹脂、メタクリレート樹脂、が好適である。
慢なものが選ばれ、このような合成樹脂として酢酸ビニ
ル樹脂、メタクリレート樹脂、が好適である。
これら合成樹脂の溶剤としては、アセトン、酢酸ブチル
、シンナーなどむよび水性エマルジョンに対する水があ
げられる。
、シンナーなどむよび水性エマルジョンに対する水があ
げられる。
塗液に配合されるアル□ニウム系金属の粉末は、粒状で
あってその粒径は１０〜５００μのものが好ましい。
あってその粒径は１０〜５００μのものが好ましい。
粒径が１０μ未満のものは加熱中に全体が酸化してし１
う恐れがあり、また粒径が５００μを起えると塗液の保
存中にアルミニウムなどが沈降して好１しくない。
う恐れがあり、また粒径が５００μを起えると塗液の保
存中にアルミニウムなどが沈降して好１しくない。
上記アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｒ（Ｃｒ２〜
５咎、融点８００°Ｃ）、Ａｌ−８ｉ（Ｓｉ ５〜１０
係、融点５８０６Ｃ）などでその人１割合が９０重重量
風上のものである。
５咎、融点８００°Ｃ）、Ａｌ−８ｉ（Ｓｉ ５〜１０
係、融点５８０６Ｃ）などでその人１割合が９０重重量
風上のものである。
塗液中に含有されるアルミニウム系金属と上記合成樹脂
との割合は、前者が５０〜９０重量係、後者が１０〜５
０重量係である。
との割合は、前者が５０〜９０重量係、後者が１０〜５
０重量係である。
前者の割合が５０重量係未満では均一なアル□ニウム金
属系メッキ層を得ることが困難であり、これに反し９０
重量係を越える場合は、結合剤としての合成樹脂量が少
なくなって塗液の塗布作業が困難となる。
属系メッキ層を得ることが困難であり、これに反し９０
重量係を越える場合は、結合剤としての合成樹脂量が少
なくなって塗液の塗布作業が困難となる。
塗液中の溶剤量は、塗液をステンレス鋼に塗布しやすい
ように塗液の粘度を調整するものであり、また塗液の粘
度は、塗液の塗布方法、たとえばスプレー法、刷毛塗り
法などに応じて適宜に設定される。
ように塗液の粘度を調整するものであり、また塗液の粘
度は、塗液の塗布方法、たとえばスプレー法、刷毛塗り
法などに応じて適宜に設定される。
ステンレス鋼に塗布される塗布量は、ステンレス鋼に形
成されるアルミニウム系メッキ層の所望する厚みに応じ
て任意に決定される。
成されるアルミニウム系メッキ層の所望する厚みに応じ
て任意に決定される。
上記のように塗液を塗布したステンレス鋼は、塗液中の
溶剤が蒸発する程度の温度に加熱されて、ステンレス鋼
表面にアルミニウム系金属を含む樹脂塗膜が形成される
。
溶剤が蒸発する程度の温度に加熱されて、ステンレス鋼
表面にアルミニウム系金属を含む樹脂塗膜が形成される
。
次いで表面に樹脂塗膜を形成したステンレス鋼を、アル
ミニウム系金属の融点以上の温度、好１しくは加熱雰囲
気温度が融点より約１００’Ｃ以上高い温度でアル□ニ
ウム系金属が完全に溶融するに至る１で加熱する。
ミニウム系金属の融点以上の温度、好１しくは加熱雰囲
気温度が融点より約１００’Ｃ以上高い温度でアル□ニ
ウム系金属が完全に溶融するに至る１で加熱する。
この加熱によって塗膜中の樹脂は空気中の酸素と反応し
て分解、飛散されるが、この際、樹脂の燃焼速度が遅い
ためアルミニウム系金属が完全に溶融するに至る１では
、周辺の酸素は樹脂の燃焼に消費されてその周辺は中性
または還元性の雰囲気となり、アル□ニウムの酸化が防
止され、かつステンレス鋼へのアル□ニウムの拡散が促
進される。
て分解、飛散されるが、この際、樹脂の燃焼速度が遅い
ためアルミニウム系金属が完全に溶融するに至る１では
、周辺の酸素は樹脂の燃焼に消費されてその周辺は中性
または還元性の雰囲気となり、アル□ニウムの酸化が防
止され、かつステンレス鋼へのアル□ニウムの拡散が促
進される。
その結果、ステンレス鋼の表面にはアルミニウム拡散層
を介してアルミニウム系金属がメッキされるのである。
を介してアルミニウム系金属がメッキされるのである。
上記のようにして得られたアルミニウムメッキ層を有す
るステンレス鋼は、更に７００〜８５０°Ｃの温度で１
０分間以上、好１しくは３０分間以上保持される。
るステンレス鋼は、更に７００〜８５０°Ｃの温度で１
０分間以上、好１しくは３０分間以上保持される。
この加熱処理によってメッキ層のアルミニウムは鉄と反
応してＦｅ−Ａｌ化合物、またはＦｅ−Ａｌ−Ｃｒ、Ｆ
ｅ−Ａｌ−８ｉ 化合物を生威し、これら金属化合物
はステンレス鋼表面に対して強い密着性を有し、かつ高
温ハロゲン雰囲気に対して耐食性を示すものである。
応してＦｅ−Ａｌ化合物、またはＦｅ−Ａｌ−Ｃｒ、Ｆ
ｅ−Ａｌ−８ｉ 化合物を生威し、これら金属化合物
はステンレス鋼表面に対して強い密着性を有し、かつ高
温ハロゲン雰囲気に対して耐食性を示すものである。
上記加熱処理の温度が７００℃未満の場合は上記金属化
合物の虫取が困難であり、また８５０°Ｃを越える場合
は虫取された金属化合物がアルミニウムの内部拡散によ
って分解し耐・・ロゲン腐食性が低下する。
合物の虫取が困難であり、また８５０°Ｃを越える場合
は虫取された金属化合物がアルミニウムの内部拡散によ
って分解し耐・・ロゲン腐食性が低下する。
また加熱処理の時間が１０分間未満では上記金属化合物
の虫取に不十分である。
の虫取に不十分である。
なむ上記加熱処理は、前記塗膜を形成したステンレス鋼
をアルミニウムまたはアルミニウム合金の融点以上の温
度に加熱する際に、その加熱を１ｏ分間以上継続するこ
とによって行なうことができる。
をアルミニウムまたはアルミニウム合金の融点以上の温
度に加熱する際に、その加熱を１ｏ分間以上継続するこ
とによって行なうことができる。
以上に説明した製造法による効果を列記すると下記のと
督りである。
督りである。
（−１） ステンレス鋼表面に、高温ハロゲン雰囲気
に対する耐食性の良好な金属化合物の拡散層を有する耐
食性部材が得られる。
に対する耐食性の良好な金属化合物の拡散層を有する耐
食性部材が得られる。
（２）上記耐食性皮膜の厚さを任意に制御することがで
きる。
きる。
（３）複雑な形状の部品に対しても均一な耐食性拡散層
が得られる。
が得られる。
（４）アルミニウム系金属を溶融するための高価な溶湯
設備が不要であり、低コストで耐食性部材が得られる。
設備が不要であり、低コストで耐食性部材が得られる。
実施例 １
アルミニウム粉末（粒径５ｏμ）８０重量部、酢酸ビニ
ル樹脂２０重量部、溶剤としてのアセトンからなる塗液
を、厚さ１．５關のＳＵＳ ３０４の鉄板に塗布したの
ち、７２０’（，１で加熱してアルミニウムをメッキし
、続いてこの温度で３０分間大気中で加熱して鉄板に厚
さ５０μの被覆層を有する部材を製造した。
ル樹脂２０重量部、溶剤としてのアセトンからなる塗液
を、厚さ１．５關のＳＵＳ ３０４の鉄板に塗布したの
ち、７２０’（，１で加熱してアルミニウムをメッキし
、続いてこの温度で３０分間大気中で加熱して鉄板に厚
さ５０μの被覆層を有する部材を製造した。
この部材を用いてヒートエクスチェンジャの□ドルシェ
ル（ａ表面積２００−）を形成し、その外面を被覆する
断熱材に３咎食塩水溶液５０ｃｃを含浸させ８００’Ｃ
で１時間加熱することを１サイクルとし、これを１０サ
イクル繰返して−［記□ドルシェルの腐食を板の厚みを
測定することによって試験したところ、この実施例によ
るものは板の厚みの減少はなかったが、耐食性処理を全
くしなかった上記鉄板材料では板の厚みは０．７ ｍｍ
減少していた。
ル（ａ表面積２００−）を形成し、その外面を被覆する
断熱材に３咎食塩水溶液５０ｃｃを含浸させ８００’Ｃ
で１時間加熱することを１サイクルとし、これを１０サ
イクル繰返して−［記□ドルシェルの腐食を板の厚みを
測定することによって試験したところ、この実施例によ
るものは板の厚みの減少はなかったが、耐食性処理を全
くしなかった上記鉄板材料では板の厚みは０．７ ｍｍ
減少していた。
また、上記実施例１にち−いて、アルミニウムをメッキ
したのみで加熱処理を省略したものを、上記と同様に腐
食試験に供したところ、板の厚みの減少は０．６５ｍｍ
であって、その効果を認めることはできなかった。
したのみで加熱処理を省略したものを、上記と同様に腐
食試験に供したところ、板の厚みの減少は０．６５ｍｍ
であって、その効果を認めることはできなかった。
実施例 ２
Ｓｉ ６％含有のアル□ニウム合金粉末（粒径６２μ）
７０重量部、メタクリレート樹脂３０重量部、溶剤とし
てシンナーからなる塗液を厚さ１．５１ｎ１１Ｌの５Ｕ
Ｓ４３０のステンレス鋼板に塗布したのち、６８０℃、
１５分間大気中で加熱し、続いて７５０°Ｃ１１時間の
熱処理を施して上記ステンレス鋼板に厚さ５０μの被覆
層を有する部材を製造した。
７０重量部、メタクリレート樹脂３０重量部、溶剤とし
てシンナーからなる塗液を厚さ１．５１ｎ１１Ｌの５Ｕ
Ｓ４３０のステンレス鋼板に塗布したのち、６８０℃、
１５分間大気中で加熱し、続いて７５０°Ｃ１１時間の
熱処理を施して上記ステンレス鋼板に厚さ５０μの被覆
層を有する部材を製造した。
この部材を上記実施例１と同様の腐食試験をしたところ
、板の厚みの減少はみられなかった。
、板の厚みの減少はみられなかった。
な釦、耐食性処理を施さなかったステンレス鋼板材料で
は、板の厚みが０．９ ｍｍ減少していた。
は、板の厚みが０．９ ｍｍ減少していた。
Claims (1)
- １ ステンレス鋼表面に、アルミニウム捷たはアルミニ
ウム合金の粉末５０〜９０重量係と、酢酸ビニル樹脂も
しくはメタクリレート樹脂１０〜５０重量係とを含有す
る塗液を塗布したのち乾燥してアルミニウム含有の樹脂
塗膜を形成し、次いでアルミニウム寸たはアルミニウム
合金の融点以上に加熱してアル□ニウムメッキ層を形成
し、更に７００〜８５０°Ｃで１０分間以上保持して上
記アル□ニウムメッキ層とステンレス層との反応による
アルミニウム・鉄化合物を被覆したことを特徴とする高
温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011020A JPS5826432B2 (ja) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | 高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法 |
| US06/005,914 US4228203A (en) | 1978-01-27 | 1979-01-23 | Method of forming aluminum coating layer on ferrous base alloy workpiece |
| DE2903080A DE2903080C2 (de) | 1978-01-27 | 1979-01-26 | Verfahren zur Ausbildung einer Al-Schicht auf einem Werkstück aus einer Eisenlegierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011020A JPS5826432B2 (ja) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | 高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54103747A JPS54103747A (en) | 1979-08-15 |
| JPS5826432B2 true JPS5826432B2 (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=11766418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53011020A Expired JPS5826432B2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-02-01 | 高温ハロゲン雰囲気に対する耐食性部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826432B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007236A (ja) * | 2010-06-03 | 2012-01-12 | General Electric Co <Ge> | 耐酸化性部品及び関連する方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4542048A (en) * | 1983-07-07 | 1985-09-17 | Inland Steel Company | Powder metal and/or refractory coated ferrous metals |
| KR100398832B1 (ko) | 2001-10-31 | 2003-09-19 | 헤라우스오리엔탈하이텍 주식회사 | 본딩 와이어용 스풀 케이스 및 이 케이스를 사용한 스풀취급 방법 |
| JP2012201893A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Yokohama National Univ | 耐食性材料 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52133836A (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-09 | Nippon Steel Corp | Method of producing alitized steel member and steel plate |
-
1978
- 1978-02-01 JP JP53011020A patent/JPS5826432B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52133836A (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-09 | Nippon Steel Corp | Method of producing alitized steel member and steel plate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007236A (ja) * | 2010-06-03 | 2012-01-12 | General Electric Co <Ge> | 耐酸化性部品及び関連する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54103747A (en) | 1979-08-15 |
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