JPS60149761A - 耐食被覆方法 - Google Patents
耐食被覆方法Info
- Publication number
- JPS60149761A JPS60149761A JP59003652A JP365284A JPS60149761A JP S60149761 A JPS60149761 A JP S60149761A JP 59003652 A JP59003652 A JP 59003652A JP 365284 A JP365284 A JP 365284A JP S60149761 A JPS60149761 A JP S60149761A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- spraying
- corrosion resistance
- iron
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/067—Metallic material containing free particles of non-metal elements, e.g. carbon, silicon, boron, phosphorus or arsenic
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- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の対象）
本発明は耐食被覆方法に係シ特に溶射材による耐食被覆
方法に関するものである。
方法に関するものである。
（従来技術）
鋳鉄、鋳鋼、普通鋼、鉄基合金材の高温酸化、高温腐食
を防止する手段には、従来、Ｎ ｉ Ｃｒ合金の溶射、
あるいはパック法によるＡｔもしくはＣｒのコーティン
グが行われている。
を防止する手段には、従来、Ｎ ｉ Ｃｒ合金の溶射、
あるいはパック法によるＡｔもしくはＣｒのコーティン
グが行われている。
しかるにＮｉ Ｃｒ合金Ω溶射法は、ある程度、高温耐
食性を発揮するが溶射被覆中に含まれる気孔を通して酸
化が進行し、母材皮膜界面における酸化腐食による被覆
層の剥離を生ずるおそれがあり長期の耐用に適さない。
食性を発揮するが溶射被覆中に含まれる気孔を通して酸
化が進行し、母材皮膜界面における酸化腐食による被覆
層の剥離を生ずるおそれがあり長期の耐用に適さない。
パック法によるＡｔあるいはＣｒのコーティングは素材
を、ＮＨ２Ｃｌ 、 ＮａＣ４，ＮＨ４Ｆなどのハロゲ
ン化活性剤とＡｔ粉末あるいは針粉末を混合したパック
剤中に埋め、不活性ガス中で加熱して表面にＡｔまたは
Ｃｒ含有量の高い合金相を形成する方法であるが、多元
素を同時にコーティングすることはむづかしく、処理方
法は煩雑であり、また処理材の形状寸法の維持が困難で
ある。
を、ＮＨ２Ｃｌ 、 ＮａＣ４，ＮＨ４Ｆなどのハロゲ
ン化活性剤とＡｔ粉末あるいは針粉末を混合したパック
剤中に埋め、不活性ガス中で加熱して表面にＡｔまたは
Ｃｒ含有量の高い合金相を形成する方法であるが、多元
素を同時にコーティングすることはむづかしく、処理方
法は煩雑であり、また処理材の形状寸法の維持が困難で
ある。
（発明の目的）
本発明の目的は上記従来技術の欠点を改善した、溶射に
よる耐食被覆方法を提供することにある。
よる耐食被覆方法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の方法はＳｉ ５〜３５重量％ｔ−含有するＡｔ
合金、または該Ａｔ合金１５〜８０重量％とＮｔ＋Ｃｒ
またはこれらを主成分とする合金８５〜２０重量％とか
ら成る溶射材を鉄基合金素材に溶射被覆し、次いで５０
０〜９００℃の温度において熱処理する耐食被覆方法で
あシ、・その特徴とするところは溶射後Ａｔ 、 Ｓｉ
の拡散を生起しうる比較的低い温度域における熱処理に
より気孔が少く、密着性良好な耐酸化性、耐高温腐食性
に優れた溶射被覆層を容易に得る点にある。
合金、または該Ａｔ合金１５〜８０重量％とＮｔ＋Ｃｒ
またはこれらを主成分とする合金８５〜２０重量％とか
ら成る溶射材を鉄基合金素材に溶射被覆し、次いで５０
０〜９００℃の温度において熱処理する耐食被覆方法で
あシ、・その特徴とするところは溶射後Ａｔ 、 Ｓｉ
の拡散を生起しうる比較的低い温度域における熱処理に
より気孔が少く、密着性良好な耐酸化性、耐高温腐食性
に優れた溶射被覆層を容易に得る点にある。
本発明におけるＡｔ合金中の８１含有量を５〜３５重量
％と限定した理由は次の通りである。すなわちＳｉ５％
以下のＡｔ−８ｉ合金を溶射したのでは熱処理の際、鉄
基素材との反応性が不良であり拡散密着効果が弱く、耐
食性において十分な成果を得ることができない。一方５
ｉ３５％以上においては耐食性の低下をもたらし、溶射
被覆層が脆弱となり亀裂を生じ易くなる。したがってＳ
ｉ ５％以下および３５係以上のＡｔ−５ｉ合金は本発
明方法において適当とは云えないものである。
％と限定した理由は次の通りである。すなわちＳｉ５％
以下のＡｔ−８ｉ合金を溶射したのでは熱処理の際、鉄
基素材との反応性が不良であり拡散密着効果が弱く、耐
食性において十分な成果を得ることができない。一方５
ｉ３５％以上においては耐食性の低下をもたらし、溶射
被覆層が脆弱となり亀裂を生じ易くなる。したがってＳ
ｉ ５％以下および３５係以上のＡｔ−５ｉ合金は本発
明方法において適当とは云えないものである。
次にＮ１＋ Ｃｒを単体または合金として２０〜８５重
量係含有させる理由は、Ｎｉ 、 Ｃｒが２０チ以下で
はＡ／−−８ｉ合金のみの場合に比較して耐食性向上効
果がほとんど認められず、また被覆強度も弱い。一方Ｎ
ｉ ＋ Ｃｒ’が８５％を超える場合には熱処理の際、
鉄基素材とＡｔ−８４合金との拡散を妨げ、被覆層の密
着性を低下させる他、気孔率を高め、被覆層の剥離を生
じ易く、耐食性の低下をもたらす。したがってＮｉ ＋
Ｃｒの含有量を２０〜８５重量％の範囲に限定したも
のである。
量係含有させる理由は、Ｎｉ 、 Ｃｒが２０チ以下で
はＡ／−−８ｉ合金のみの場合に比較して耐食性向上効
果がほとんど認められず、また被覆強度も弱い。一方Ｎ
ｉ ＋ Ｃｒ’が８５％を超える場合には熱処理の際、
鉄基素材とＡｔ−８４合金との拡散を妨げ、被覆層の密
着性を低下させる他、気孔率を高め、被覆層の剥離を生
じ易く、耐食性の低下をもたらす。したがってＮｉ ＋
Ｃｒの含有量を２０〜８５重量％の範囲に限定したも
のである。
溶射方法としては酸素アセチレンによる火炎溶射よシも
むしろ溶射時の酸化の少ないプラズマ溶射が好ましい。
むしろ溶射時の酸化の少ないプラズマ溶射が好ましい。
なおＮｉ ＋ Ｃｒ以外にＹなど希土類元素の少量混在
は、被覆の高温耐食性増加に効果が認められる。
は、被覆の高温耐食性増加に効果が認められる。
本発明方法において熱処理温度は５００〜９００℃であ
るがその理由は、５００℃以下においては鉄基合金への
Ａｔ−Ｓｔ金合金拡散速度が低く、密着性を向上するこ
とができず、一方９ｏｏ℃を超えるときはＡｔ−８ｉ合
金の拡散するに先立ちＡｔ−８ｉ合金の酸化、鉄基合金
の酸化、Ａｔ−８ｉ合金の揮発を生ずるため、斬様な被
覆は極めて剥離し易いものとなる欠点があるからに他な
らない。
るがその理由は、５００℃以下においては鉄基合金への
Ａｔ−Ｓｔ金合金拡散速度が低く、密着性を向上するこ
とができず、一方９ｏｏ℃を超えるときはＡｔ−８ｉ合
金の拡散するに先立ちＡｔ−８ｉ合金の酸化、鉄基合金
の酸化、Ａｔ−８ｉ合金の揮発を生ずるため、斬様な被
覆は極めて剥離し易いものとなる欠点があるからに他な
らない。
熱処理時間は上記温度範囲において２０分ないし３時間
を適切とする。
を適切とする。
′以上の諸条件を充たした本発明の方法によってもたら
される効果を述べると次の通シである。
される効果を述べると次の通シである。
Ｓｉ含有Ａｔ合金の溶射被覆は純Ａｔに比べて融点が低
く、またＦｅと反応しやすいため比較的低温における熱
処理により鉄基合金に拡散し、また融点が低いために熱
処理中に溶射被覆層が再溶融又は焼結して緻密な被覆形
成に成果がある。
く、またＦｅと反応しやすいため比較的低温における熱
処理により鉄基合金に拡散し、また融点が低いために熱
処理中に溶射被覆層が再溶融又は焼結して緻密な被覆形
成に成果がある。
熱処理された１合金被覆層は耐酸１化、耐高温腐食性に
すぐれておシ、しかも、気孔をほとんど含有せず、また
拡散によシ基材との密着性が良いため長期の使用におい
ても被覆層の剥離や亀裂等を生じにくい。
すぐれておシ、しかも、気孔をほとんど含有せず、また
拡散によシ基材との密着性が良いため長期の使用におい
ても被覆層の剥離や亀裂等を生じにくい。
熱処理雰囲気は真空もしくは不活性雰囲気はもちろん、
大気中においても例等支障を来さないため処理方法の容
易なことは本発明方法の利点である。
大気中においても例等支障を来さないため処理方法の容
易なことは本発明方法の利点である。
ＡＡ金合金耐食性を一層向上させるためにＮｉ＋Ｃｒ等
を混合、あるいは複合した溶射材が用いられる。これら
の材料は溶射、熱処理過程においてＡｔ合金と反応して
Ａｔ−８ｉ−Ｃｒ−Ｎｉ合金相を形成し、耐食性を一段
と向上させると共に被覆の常温および高温強度を向上し
たコーティングを実現する。
を混合、あるいは複合した溶射材が用いられる。これら
の材料は溶射、熱処理過程においてＡｔ合金と反応して
Ａｔ−８ｉ−Ｃｒ−Ｎｉ合金相を形成し、耐食性を一段
と向上させると共に被覆の常温および高温強度を向上し
たコーティングを実現する。
次に実施例によシ本発明を説明する。
（実施例）
表に示すようなＡｔ−Ｓ ｉ合金およびＡｔ−８ｉ合金
とＮｉまたはＣｒを含む金属との混合粉がら成る溶射材
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを、いづれも粒度１０−ｆｉ ３
ｆｉｍに調製し、これらを５８４１鋼板（寸法５０Ｘ５
’０、×４ｗｎ）にＡｒ−Ｈｅガスを用いたプラズマ溶
射ヲ行い厚さ０．２ ｍｍの溶射被覆層を得た。各試料
を５００〜９００℃、３０分〜３時間の熱処理後、水蒸
気酸化試験および高温腐食試験を行なった。
とＮｉまたはＣｒを含む金属との混合粉がら成る溶射材
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを、いづれも粒度１０−ｆｉ ３
ｆｉｍに調製し、これらを５８４１鋼板（寸法５０Ｘ５
’０、×４ｗｎ）にＡｒ−Ｈｅガスを用いたプラズマ溶
射ヲ行い厚さ０．２ ｍｍの溶射被覆層を得た。各試料
を５００〜９００℃、３０分〜３時間の熱処理後、水蒸
気酸化試験および高温腐食試験を行なった。
また一方、上記本発明と比較するため比較試料１．２お
よび３についても上記と同様の溶、射、熱処理を行い上
記同様の試験を行い本発明と対比した。その結果を一括
して次表に示す。
よび３についても上記と同様の溶、射、熱処理を行い上
記同様の試験を行い本発明と対比した。その結果を一括
して次表に示す。
なお水蒸気酸化試験とは試料を水蒸気中に保持し冷却後
放置して酸化スケール発生状況を肉眼観察し次のように
評価した。
放置して酸化スケール発生状況を肉眼観察し次のように
評価した。
Ｏニスケール生成を認めず
△、スケールわづかに認められる
（１〜５箇所／１試験片
×、スケールかなり認められる
（６箇所以上／１試験片）
比）、試験温度９００℃、試験時間３時間、大気中、。
評価法：アルカリ脱スケール後の重量減少により０ ：
（３ｍ９／１ｙｎ２；△： ３〜２０ｍ９／ｃｍ２；
Ｘ ： ：＞２０７１９／ｃｍ２上記試験結果によれば
本発明の耐食被覆方法によれば被覆層表面の酸化は認め
られず、また水蒸気酸化、高温腐食についても十分な耐
性を有することは明白である。
（３ｍ９／１ｙｎ２；△： ３〜２０ｍ９／ｃｍ２；
Ｘ ： ：＞２０７１９／ｃｍ２上記試験結果によれば
本発明の耐食被覆方法によれば被覆層表面の酸化は認め
られず、また水蒸気酸化、高温腐食についても十分な耐
性を有することは明白である。
特許出願人 昭和電工株式会社
代理人弁理士菊地精−
Claims (1)
- Ｓｉ５〜３５重量％を含むアルミニウム合金または該ア
ルミニウム合金１５〜８０重量％とＮｉ ＋ Ｃｒまた
はこれらを主成分とする合金８５〜２０重量％とから成
る溶射材を鉄基合金素材に溶射被覆し、次いで５００〜
９００℃の温度で熱処理することを特徴とする耐食被覆
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003652A JPS60149761A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 耐食被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003652A JPS60149761A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 耐食被覆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149761A true JPS60149761A (ja) | 1985-08-07 |
Family
ID=11563401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59003652A Pending JPS60149761A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 耐食被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149761A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH678067A5 (ja) * | 1989-01-26 | 1991-07-31 | Asea Brown Boveri | |
| CN106222580A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-14 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | 一种高精轧机切分轮合金材料及其制备方法 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59003652A patent/JPS60149761A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH678067A5 (ja) * | 1989-01-26 | 1991-07-31 | Asea Brown Boveri | |
| US5120613A (en) * | 1989-01-26 | 1992-06-09 | Asea Brown Boveri Ltd. | Pocess for increasing the resistance to corrosion and erosion of a vane of a rotating heat engine |
| CN106222580A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-14 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | 一种高精轧机切分轮合金材料及其制备方法 |
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