JPS60159160A - 溶射材料 - Google Patents
溶射材料Info
- Publication number
- JPS60159160A JPS60159160A JP1200484A JP1200484A JPS60159160A JP S60159160 A JPS60159160 A JP S60159160A JP 1200484 A JP1200484 A JP 1200484A JP 1200484 A JP1200484 A JP 1200484A JP S60159160 A JPS60159160 A JP S60159160A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ceramic
- particles
- thermal
- forming
- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- 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】
本発明は溶射材料、特にセラミック溶射材料に関するも
のである。
のである。
従来のセラミック溶射材料は、一般に、°セラミック単
体の粒子による粉体であり、母材表面に溶射する場合は
、セラミツ２１層と母材との接着強さを向上するために
、母材表面の粗面処理後、金属又は合金をα１〜ａ２■
厚さコーティングし、その表面にセラミックコーティン
グ層を形成させていた。
体の粒子による粉体であり、母材表面に溶射する場合は
、セラミツ２１層と母材との接着強さを向上するために
、母材表面の粗面処理後、金属又は合金をα１〜ａ２■
厚さコーティングし、その表面にセラミックコーティン
グ層を形成させていた。
母材表面とセラミック層の間にコーティングする金属又
は合金としては、一般に、Ｍｏ、 ８０％Ｎｉ−２０％
Ｑｒ、９５％Ｎ１−５％Ａｔなどが用いられる。
は合金としては、一般に、Ｍｏ、 ８０％Ｎｉ−２０％
Ｑｒ、９５％Ｎ１−５％Ａｔなどが用いられる。
また溶射方法としては、ガス溶射法、プラズマ溶射法が
用いられる。
用いられる。
第１図は従来のセラミック溶射材料金用いて形成した溶
射部断面の組織の模式図を示す。
射部断面の組織の模式図を示す。
第１図において、１１Ｆｓ、母材、１２は粗面処理した
母材１１表面、１３は金属又は合金溶射層における付Ｎ
粒子、１４はセラミック溶射層における付層粒子、１５
は溶射された付層粒子間に形成された気孔でおる。
母材１１表面、１３は金属又は合金溶射層における付Ｎ
粒子、１４はセラミック溶射層における付層粒子、１５
は溶射された付層粒子間に形成された気孔でおる。
以上のような従来のセラミック溶射材料によるセラミッ
ク溶射層は、溶射された付層セラミック教子１４相互の
付着力は機械的なからみ付きによるため、弱く、また金
属又は合金の溶射層１３とセラミック溶射層１４との接
着強さも低いため、機械的又は熱的な応力によってセラ
ミック溶射層の割れ、剥離あるいはセラミック溶射粒子
の欠は落ち等の問題があった。
ク溶射層は、溶射された付層セラミック教子１４相互の
付着力は機械的なからみ付きによるため、弱く、また金
属又は合金の溶射層１３とセラミック溶射層１４との接
着強さも低いため、機械的又は熱的な応力によってセラ
ミック溶射層の割れ、剥離あるいはセラミック溶射粒子
の欠は落ち等の問題があった。
また以上の理由により、セラミック溶射層の厚さは通常
０．５閣が限度とされ、それ以上の厚いセラミック溶射
層を形成させて、優れた耐久性を得ることが困難でめっ
た。
０．５閣が限度とされ、それ以上の厚いセラミック溶射
層を形成させて、優れた耐久性を得ることが困難でめっ
た。
一万、セラミック溶射層の中で特にＺｒＯ２を主成分と
した溶剤層は、耐熱性・断熱性が優れており、高温環境
下で使用される部材表面に応用さ九ることが多い。しか
し、セラミック溶射層は粒子間及び母材との接着強さが
弱く、割れ。
した溶剤層は、耐熱性・断熱性が優れており、高温環境
下で使用される部材表面に応用さ九ることが多い。しか
し、セラミック溶射層は粒子間及び母材との接着強さが
弱く、割れ。
剥離が生じ易い。従って、粒子間及び母材との接着強さ
が強く、耐久性の優れたセラミック溶射層を形成しうる
セラミック溶射材料の開発が必要であった。
が強く、耐久性の優れたセラミック溶射層を形成しうる
セラミック溶射材料の開発が必要であった。
本発明は、斯る要請に応えるべくなされたもので、中心
部ｔＺｒｏ２ｔ−主成分としたセラミック粒とし、その
表面に該ＺｒＯ２ｋ主成分とし几セラミックと固溶体を
形膚することがで致Ａセラミック層を形成し、さらにそ
の上に下層のセラミックスとスピネル結合を形成するこ
とのできる金属又は合金層を形成した粒子からなる溶射
材料に関するものである。
部ｔＺｒｏ２ｔ−主成分としたセラミック粒とし、その
表面に該ＺｒＯ２ｋ主成分とし几セラミックと固溶体を
形膚することがで致Ａセラミック層を形成し、さらにそ
の上に下層のセラミックスとスピネル結合を形成するこ
とのできる金属又は合金層を形成した粒子からなる溶射
材料に関するものである。
本発明溶射材料は、耐熱・断熱・耐腐食を目的としたセ
ラミック溶射技術一般に適用できるものである。
ラミック溶射技術一般に適用できるものである。
第２１は本発明に係る溶射材料粉末の一粒子の断面の組
織の一例を示す模式図である。
織の一例を示す模式図である。
第２図において、２１は粒子の中心部で、その材質はＺ
ｒＯ□−１３ｗｔ％Ｙ２Ｏ３である。２２は粒子の中心
部２１の表面に形成おれたＡｔ２０３層、２３は粒子の
最外層で、その材質は８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒである。
ｒＯ□−１３ｗｔ％Ｙ２Ｏ３である。２２は粒子の中心
部２１の表面に形成おれたＡｔ２０３層、２３は粒子の
最外層で、その材質は８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒである。
第６図は本発明に係る上記の溶射材料粉末による溶射層
の断面のミクロ組織の一例金示す模式図である。なお、
溶射はプラズマ溶射法を用い、プラズマガスとしてＡｒ
５０ ｔ／ｍｉｎとＨｅ２０Ａ／ｍ ｉ ｎ金円い、
プラズマアーク電流９００ Ａ。
の断面のミクロ組織の一例金示す模式図である。なお、
溶射はプラズマ溶射法を用い、プラズマガスとしてＡｒ
５０ ｔ／ｍｉｎとＨｅ２０Ａ／ｍ ｉ ｎ金円い、
プラズマアーク電流９００ Ａ。
プラズマアーク電圧５７ｖ１溶射距離（（１００ｓｍと
して実施し、アンダーコートとしてａｏｗｔｓＮｉ −
Ｏｒ ｆ同様の条件で溶射した。
して実施し、アンダーコートとしてａｏｗｔｓＮｉ −
Ｏｒ ｆ同様の条件で溶射した。
第３図において、６１ｔｊ：母材、３２は粗面処理した
母材３１表面、３ｓＢアンタ゛−コートとして溶射した
８０ｗｔ％１ｉ−Ｏｒの付着粒子、３４は本発明に係る
溶射材料粉末を溶射した粒子の中心部でその材質はＺｒ
Ｏ２−８Ｗ ｔ％Ｙ２０３．３５はＡｔ２０３層、５６
は粒子中心部のＺｒＯ２−８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３３４とＡ４
０３層６５との間に形成された両者の固溶体層、６７は
粒子最外層の８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ層、６８は１１２
０３層３５と粒子最外層３７との間に形成されたスピネ
ル結合層である。
母材３１表面、３ｓＢアンタ゛−コートとして溶射した
８０ｗｔ％１ｉ−Ｏｒの付着粒子、３４は本発明に係る
溶射材料粉末を溶射した粒子の中心部でその材質はＺｒ
Ｏ２−８Ｗ ｔ％Ｙ２０３．３５はＡｔ２０３層、５６
は粒子中心部のＺｒＯ２−８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３３４とＡ４
０３層６５との間に形成された両者の固溶体層、６７は
粒子最外層の８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ層、６８は１１２
０３層３５と粒子最外層３７との間に形成されたスピネ
ル結合層である。
以上本発明に係る溶射材料粉末による溶射層は、それぞ
れの粒子が中心部のＺｒ０２＝８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３３４か
ら最外層のａ ｏ ｗｔ％Ｎｉ−１３ｒ層５７に至る１
でそれぞれの層間に化学的結合が存在している。
れの粒子が中心部のＺｒ０２＝８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３３４か
ら最外層のａ ｏ ｗｔ％Ｎｉ−１３ｒ層５７に至る１
でそれぞれの層間に化学的結合が存在している。
そして、それぞれの粒子は最外層の−８０ｗｔ％Ｎｉ−
０ｒ＠５７同志の粒子結合となっており、従来のセラミ
ック溶射材料粉末による溶射粒子がそれぞれセラミック
ス同志の粒子結合となっているものと比較し、粒子結合
力は非常に高いものが得られる。
０ｒ＠５７同志の粒子結合となっており、従来のセラミ
ック溶射材料粉末による溶射粒子がそれぞれセラミック
ス同志の粒子結合となっているものと比較し、粒子結合
力は非常に高いものが得られる。
また同様に、本発明に係る溶射層とアンダーコートとの
境界も８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ同志の結合となり、従来
技術の場合の８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒのアンダーコート
とセラミック層の結合と比較して非常に高い接層強度が
得られる。
境界も８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ同志の結合となり、従来
技術の場合の８０ ｗｔ％Ｎｉ−０ｒのアンダーコート
とセラミック層の結合と比較して非常に高い接層強度が
得られる。
第４図は直径２０−１長さ４０団の耐熱鋼円筒試験片の
外面に、本発明に係る上記の溶射材料粉末による溶射層
と、従来のＺｒＯ２−８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３溶射材料粉末に
よる溶射層を形成させ、１００℃と８００℃の間で熱サ
イクル試験を実施した結果である。
外面に、本発明に係る上記の溶射材料粉末による溶射層
と、従来のＺｒＯ２−８ｗｔ％Ｙ２Ｏ３溶射材料粉末に
よる溶射層を形成させ、１００℃と８００℃の間で熱サ
イクル試験を実施した結果である。
なお、溶射法はいずれの場合もプラズマ溶射法とし、プ
ラズマガスとしてＡｒ ５０ｔ／ｍｉｎとＨＯ２０Ａ／
ｍｉｎ ｆ用い、プラズマ了−り電流９００ Ａ。
ラズマガスとしてＡｒ ５０ｔ／ｍｉｎとＨＯ２０Ａ／
ｍｉｎ ｆ用い、プラズマ了−り電流９００ Ａ。
プラズマ了−り電圧５７ｖ１溶射距離１１００＋ｍとし
て実施し、アンダーコートとして８０ｗｔ％Ｎ ｉ −
Ｏｒｆ同様の条件で約ｒ１．１５１１ＩＩ１１厚コーテ
イングし、その上にセラミックコーティングした。
て実施し、アンダーコートとして８０ｗｔ％Ｎ ｉ −
Ｏｒｆ同様の条件で約ｒ１．１５１１ＩＩ１１厚コーテ
イングし、その上にセラミックコーティングした。
第４図中の）は破壊しないもの、×は割れ又は剥離？生
じたものである。
じたものである。
第４図から明らかなように、本発明に係る上記の溶射材
料による溶射層は８０回の熱す１クルによっても破壊し
てないが、従来材料による溶射層は３０〜４０回の熱サ
イクルで割れ又は剥離が生じており、本発明に係る溶射
材料が優れた耐久性？有する溶射層全形成することがで
きることが判る。
料による溶射層は８０回の熱す１クルによっても破壊し
てないが、従来材料による溶射層は３０〜４０回の熱サ
イクルで割れ又は剥離が生じており、本発明に係る溶射
材料が優れた耐久性？有する溶射層全形成することがで
きることが判る。
このように本発明に係る溶射材料は、従来のセラミック
材料に比較して、非常に優九り粒子間結合及び溶射層の
接看強さ全示し、優れた耐熱サイクル特性を示し、各機
器の部材表面の耐熱・耐食・断熱コーティング用の溶射
材料として従来にない優れた溶射層を形成するものであ
る。
材料に比較して、非常に優九り粒子間結合及び溶射層の
接看強さ全示し、優れた耐熱サイクル特性を示し、各機
器の部材表面の耐熱・耐食・断熱コーティング用の溶射
材料として従来にない優れた溶射層を形成するものであ
る。
なお、本発明に係る溶射材料粉末の粒子において、その
中心部の材質は上記実施例の他に、Ｚｒ的−４％Ｏａｋ
、 ＺｒＯ２−２４％ＭｇＯなども適用でき、最外層に
も８０ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ合金の他に、Ｎｉ。
中心部の材質は上記実施例の他に、Ｚｒ的−４％Ｏａｋ
、 ＺｒＯ２−２４％ＭｇＯなども適用でき、最外層に
も８０ｗｔ％Ｎｉ−０ｒ合金の他に、Ｎｉ。
９５ｗｔ％Ｎｉ−Ａ４ Ｃｏ基合金なども通用できる。
１几、溶射条件としても、上記実施例のものに限定され
ず、一般には、グラズマガスとしてＡｒ４０−６０ｔ／
ｍｉｎ＋Ｈｅ、Ｎ２又ｕ Ｎ２５〜４１］ ｔ／ ｍ
ｉ ｎ。
ず、一般には、グラズマガスとしてＡｒ４０−６０ｔ／
ｍｉｎ＋Ｈｅ、Ｎ２又ｕ Ｎ２５〜４１］ ｔ／ ｍ
ｉ ｎ。
あるいはＡｒ又はＮ２５０〜１００ｔ／ｍｉｎ等が使用
でき、電流４００〜１０００Ａ、電圧３０〜８０ｖ、、
溶射距離５０−２００ ｗｍが好ましい。
でき、電流４００〜１０００Ａ、電圧３０〜８０ｖ、、
溶射距離５０−２００ ｗｍが好ましい。
更に、材質の組合せ例としては下表のようなものが好ま
しい。
しい。
第１図従来の溶射材料を用いた溶射層の模式図、第２図
は本発明溶射材料の一粒子の断面組織を示す模式図、第
３図は本発明溶射材料を用い几溶射層の模式図、第４図
は本発明の効果を従来のものと比較して示す１弄でめる
。 復代理人 内 １） 明 後代理人 萩 原 亮 − 第１図 第２図 図 の 派 熱サイクル回数
は本発明溶射材料の一粒子の断面組織を示す模式図、第
３図は本発明溶射材料を用い几溶射層の模式図、第４図
は本発明の効果を従来のものと比較して示す１弄でめる
。 復代理人 内 １） 明 後代理人 萩 原 亮 − 第１図 第２図 図 の 派 熱サイクル回数
Claims (1)
- 溶射に用いる粉末材料において、それぞれの粉末粒子の
中心部の材質がＺｒ０ｚ ｋ主成分とするセラミックス
であり、その外面に中心部の材質と固溶体を形成するこ
とのできるセラミック層を形成し、さらにその外面に中
心部を覆っているセラミックスとスピネル結合全形成す
ることのできる金属又は合金層を形成しｆＣ籾子からな
る溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200484A JPS60159160A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200484A JPS60159160A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 溶射材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159160A true JPS60159160A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11793436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200484A Pending JPS60159160A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 溶射材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159160A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07236831A (ja) * | 1994-09-30 | 1995-09-12 | Kubota Corp | 洗米装置 |
| JP2005179779A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sulzer Metco (Us) Inc | セラミックアブレイダブルを有するフロー装置 |
| JP2013185201A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Mazda Motor Corp | 断熱皮膜構造及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP1200484A patent/JPS60159160A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07236831A (ja) * | 1994-09-30 | 1995-09-12 | Kubota Corp | 洗米装置 |
| JP2005179779A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sulzer Metco (Us) Inc | セラミックアブレイダブルを有するフロー装置 |
| JP2013185201A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Mazda Motor Corp | 断熱皮膜構造及びその製造方法 |
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