JPS5832228B2 - 金属材料の耐食処理方法 - Google Patents
金属材料の耐食処理方法Info
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- JPS5832228B2 JPS5832228B2 JP5770179A JP5770179A JPS5832228B2 JP S5832228 B2 JPS5832228 B2 JP S5832228B2 JP 5770179 A JP5770179 A JP 5770179A JP 5770179 A JP5770179 A JP 5770179A JP S5832228 B2 JPS5832228 B2 JP S5832228B2
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- JP
- Japan
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- diffusion
- treatment
- metal materials
- corrosion
- silicon
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- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35436—Means, manual input, input reference, hand wheel
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50289—Tool offset general
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属材料の耐食処理方法に関し、特に炭素含
有量の高い金属材料の表面に充分な厚さでアルミニウム
拡散層を形成して耐食性を付与する方法に関する。
有量の高い金属材料の表面に充分な厚さでアルミニウム
拡散層を形成して耐食性を付与する方法に関する。
ボイラ、熱処理炉および塵芥焼却炉などの高温用構成材
料には、寿命延長のため徐々に各種の高級な金属材料が
用いられつつある。
料には、寿命延長のため徐々に各種の高級な金属材料が
用いられつつある。
しかし、一方では余り高級な金属材料を使用することは
、経済性の点で問題があるので、比較的安価な基材を用
い、これに側らかの表面処理を施すことによって、その
性能を向上させることが望まれている。
、経済性の点で問題があるので、比較的安価な基材を用
い、これに側らかの表面処理を施すことによって、その
性能を向上させることが望まれている。
安価な基材を用いてこれに表面処理を施す方法は、表面
処理方法の特色であり、最も実用的な方法の一つである
が、未だ経済的かつ充分な性能を有する表面処理方法は
出現していない。
処理方法の特色であり、最も実用的な方法の一つである
が、未だ経済的かつ充分な性能を有する表面処理方法は
出現していない。
すなわち、例えばクロムはこの種の高温耐食性には極め
て有用な金属元素であるが、炭素含有量の高い金属材料
にクロム拡散浸透処理を行なっても、クロムが炭素と反
応してクロム炭化物をその表面に形成するため、内部へ
浸透することが少なく厚く処理することができず、した
がって十分その性能を発揮することができない。
て有用な金属元素であるが、炭素含有量の高い金属材料
にクロム拡散浸透処理を行なっても、クロムが炭素と反
応してクロム炭化物をその表面に形成するため、内部へ
浸透することが少なく厚く処理することができず、した
がって十分その性能を発揮することができない。
そこで本発明者らは、炭素含有量の高い金属材料の耐食
性を向上させることを目的として鋭意研究の結果、硅素
が炭素含有量の高い金属材料に対しても非常に拡散浸透
しやすいことに着目し、予め硅素拡散浸透処理を施して
おいて、その後アルミニウム拡散浸透処理を施せば、十
分な厚さで基材表面に拡散浸透層が形成されることを実
験的に確認した。
性を向上させることを目的として鋭意研究の結果、硅素
が炭素含有量の高い金属材料に対しても非常に拡散浸透
しやすいことに着目し、予め硅素拡散浸透処理を施して
おいて、その後アルミニウム拡散浸透処理を施せば、十
分な厚さで基材表面に拡散浸透層が形成されることを実
験的に確認した。
この実験的確認事項を詳細に述べれば次のとおりである
。
。
（１）硅素の拡散浸透処理は比較的低温（９００〜１０
００℃）で、かつ基材である金属材料の組成に関係なく
十分な厚さに実施することができる。
００℃）で、かつ基材である金属材料の組成に関係なく
十分な厚さに実施することができる。
しかも、この硅素拡散浸透層はかなりの耐熱性がある。
（２）シかし、（１）で得られる硅素拡散浸透層は多孔
質であるため、硫黄、ナｌ−ＩＪウム、バナジウムなど
の腐食性成分を含有する燃焼ガスに接するとこれらの取
分が多孔質中に侵入するので、腐食が誘発される。
質であるため、硫黄、ナｌ−ＩＪウム、バナジウムなど
の腐食性成分を含有する燃焼ガスに接するとこれらの取
分が多孔質中に侵入するので、腐食が誘発される。
（３）そこで、（１）の処理後、アルミニウムを拡散浸
透させると、多孔質の硅素拡散浸透層中にアルミニウム
が侵入して多孔質部を充填するので、耐食性および耐熱
性の優れた拡散浸透層が得られる。
透させると、多孔質の硅素拡散浸透層中にアルミニウム
が侵入して多孔質部を充填するので、耐食性および耐熱
性の優れた拡散浸透層が得られる。
本発明は、以上の事項に基づいてなされたもので、硅素
拡散浸透処理を施して金属材料の表面を硅素で多孔化し
、その後、アルミニウム拡散浸透処理を施して該表面を
アルミニウムで緻密化および合金化することを特徴とし
た金属材料の耐食処理方法である。
拡散浸透処理を施して金属材料の表面を硅素で多孔化し
、その後、アルミニウム拡散浸透処理を施して該表面を
アルミニウムで緻密化および合金化することを特徴とし
た金属材料の耐食処理方法である。
以下、具体例を挙げて本発明方法を詳細に説明する。
供試材料として第１表に示す化学成分の金属材料を用い
た。
た。
なお、第１表中、材料Ｉは軟鋼、材料■は鋳鋼、材料■
はステンレス鋼鋳物、材料■はニッケル基合金、材料■
はコバルト合金である。
はステンレス鋼鋳物、材料■はニッケル基合金、材料■
はコバルト合金である。
上記材料１〜■をそれぞれ外径１５ｗＲ，、長さ５Ｑａ
の寸法形状に仕上げた後、下記条件で硅素拡散浸透処理
、アルミニウム拡散浸透処理を行なった。
の寸法形状に仕上げた後、下記条件で硅素拡散浸透処理
、アルミニウム拡散浸透処理を行なった。
（１）硅素拡散浸透処理
■ 粉末法
鉄・硅素（２０〜２５重量％）合金粉末
９９ 量％十塩化アンモン１重量％の粉末中に供試材料
を埋没し、アルゴンガスの雰囲気において、材 １．Ｉ
ｆは９５０℃で、材料■。
を埋没し、アルゴンガスの雰囲気において、材 １．Ｉ
ｆは９５０℃で、材料■。
ＩＶ、Ｖは１０００℃で、各々５時間処理した。
■ 気体法
四塩化硅素÷水素ガスの雰囲気中に供試材料を設置し、
材料Ｉ、Ｉｔは９５０℃で、材料１１、ＴＶ、Ｖば１０
００℃で、各々５時間処理した。
材料Ｉ、Ｉｔは９５０℃で、材料１１、ＴＶ、Ｖば１０
００℃で、各々５時間処理した。
（２）アルミニウム拡散浸透処理：
金属アルミニウム粉末１０重量％：鉄・アルミニウム（
５〜１１重量％）合金粉末８８重量％÷塩化アンモン２
重量％の粉末中に供試材料を埋没し、アルゴンガスの雰
囲気において、材料１．ＩＩは９５０℃で４時間、材料
■は９５０°Ｃで６時間、材料ＩＶ、Ｖは１０５０℃で
５時間処理した。
５〜１１重量％）合金粉末８８重量％÷塩化アンモン２
重量％の粉末中に供試材料を埋没し、アルゴンガスの雰
囲気において、材料１．ＩＩは９５０℃で４時間、材料
■は９５０°Ｃで６時間、材料ＩＶ、Ｖは１０５０℃で
５時間処理した。
上記条件の各々の処理を実施した供試材料について拡散
浸透層の厚さ、多孔性の有無、高温耐食性を調べた。
浸透層の厚さ、多孔性の有無、高温耐食性を調べた。
なお、これらの調査は下記の要領で評価した。
（１）厚さと多孔性の有無
拡散浸透層の断面を光学顕微鏡で観察し、その厚さと多
孔性の有無を測定した。
孔性の有無を測定した。
（２）高温耐食性：
腐食剤Ａ（五酸化バナジウム８０重量％十硫酸すｔ−Ｉ
Ｊウム２０重量％）か腐食剤Ｂ（硫酸ナトリウム９０重
量％十塩化ナトリウム１０重量％）を供試材の表面に３
０７７２？／ｍで塗布し、腐食剤Ａの場合には８００℃
で１０時間、腐食剤Ｂの場合には９５０℃で５時間電気
炉において加熱して加熱前後の供試材の重量変化を測定
した。
Ｊウム２０重量％）か腐食剤Ｂ（硫酸ナトリウム９０重
量％十塩化ナトリウム１０重量％）を供試材の表面に３
０７７２？／ｍで塗布し、腐食剤Ａの場合には８００℃
で１０時間、腐食剤Ｂの場合には９５０℃で５時間電気
炉において加熱して加熱前後の供試材の重量変化を測定
した。
結果は第２〜４表にまとめて示す。
（１）厚さと多孔性の有無について：
第２，３表から明らかなように、比較例２゜３では炭素
含有量の高い材料でもかなり厚く処理できるが、これら
はいずれも多孔性である。
含有量の高い材料でもかなり厚く処理できるが、これら
はいずれも多孔性である。
一方、比較例４は比較例２，３より薄いが多孔性ではな
いので、この結果に関する限り比較的良好である。
いので、この結果に関する限り比較的良好である。
以上のものに対し、実施例１は材料の種類に関係なく厚
く処理できた上、拡散浸透層が緻密で多孔性ではない。
く処理できた上、拡散浸透層が緻密で多孔性ではない。
（２）高温耐食性：
第４，５表から明らかなように、腐食剤Ａと腐食剤Ｂの
いずれの場合でも、比較例２，３あるいは比較例４の耐
食性は比較例１のものよりも良好であるが、実施例１，
２の耐食性はこれらのものよりもさらに優れている。
いずれの場合でも、比較例２，３あるいは比較例４の耐
食性は比較例１のものよりも良好であるが、実施例１，
２の耐食性はこれらのものよりもさらに優れている。
比較例２゜３の耐食性が悪い理由は拡散浸透層が多孔性
であるので腐食剤が層中に浸透するためと考えられる。
であるので腐食剤が層中に浸透するためと考えられる。
また、腐食剤Ａの場合の比較例４の耐食性が悪い理由は
拡散浸透層が厚くてもバナジウムに対する副食性が十分
でないためあると考えられる。
拡散浸透層が厚くてもバナジウムに対する副食性が十分
でないためあると考えられる。
さて、以上の結果を総合的に見ると、実施例１．２は比
較例２，３．４を結合せただけに見えるが、組合せによ
って比較例２，３の拡散浸透層が多孔質であるという欠
点や比較例４の拡散浸透層が薄いという欠点が除去され
るだけでなく、各々の処理が容易になる上、拡散浸透層
の厚さがさらに増大して耐食性が飛躍的に向上するので
、拡散浸透層としての全く新しい性能を持つようになる
。
較例２，３．４を結合せただけに見えるが、組合せによ
って比較例２，３の拡散浸透層が多孔質であるという欠
点や比較例４の拡散浸透層が薄いという欠点が除去され
るだけでなく、各々の処理が容易になる上、拡散浸透層
の厚さがさらに増大して耐食性が飛躍的に向上するので
、拡散浸透層としての全く新しい性能を持つようになる
。
この機構についてはまだ十分に解明していないが、多孔
性の硅素拡散浸透層にアルミニウムが浸透すると、これ
らは硅素や基材と相互に反応して新しい合金層を形成す
るためと考えられる。
性の硅素拡散浸透層にアルミニウムが浸透すると、これ
らは硅素や基材と相互に反応して新しい合金層を形成す
るためと考えられる。
Claims (1)
- １ 硅素拡散浸透処理を施して金属材料の表面を硅素で
多孔化し、その後アルミニウム拡散浸透処理を施して該
表面をアルミニウムで緻密化および合金化することを特
徴とした金属材料の耐食処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5770179A JPS5832228B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 金属材料の耐食処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5770179A JPS5832228B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 金属材料の耐食処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55148758A JPS55148758A (en) | 1980-11-19 |
| JPS5832228B2 true JPS5832228B2 (ja) | 1983-07-12 |
Family
ID=13063231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5770179A Expired JPS5832228B2 (ja) | 1979-05-11 | 1979-05-11 | 金属材料の耐食処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832228B2 (ja) |
-
1979
- 1979-05-11 JP JP5770179A patent/JPS5832228B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55148758A (en) | 1980-11-19 |
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