JPS6021369A - 高密着,高強度溶射被膜の形成方法 - Google Patents

高密着,高強度溶射被膜の形成方法

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JPS6021369A
JPS6021369A JP12653383A JP12653383A JPS6021369A JP S6021369 A JPS6021369 A JP S6021369A JP 12653383 A JP12653383 A JP 12653383A JP 12653383 A JP12653383 A JP 12653383A JP S6021369 A JPS6021369 A JP S6021369A
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JP
Japan
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adhesive
coating
strength
sprayed
pores
Prior art date
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Pending
Application number
JP12653383A
Other languages
English (en)
Inventor
Takatoshi Osada
長田 隆俊
Hiroyuki Yoshinaga
吉永 博之
Minoru Kitayama
北山 實
Michio Kayane
茅根 道生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6021369A publication Critical patent/JPS6021369A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産、3題にの利用分野〕 この発明は耐剥F411性に優れた熔射被I9を有する
高密着溶射被膜の形成方法に関する。
〔従来技術〕
機械部材、建造物或は鋼板、その他の材料を腐食或は摩
耗から防護し、更には熱から保護するために、これら材
料の表面に耐食性、耐摩耗性或いは耐熱性等の機械的、
化学的性質の優れた金属。
合金或はセラミックスを溶射被覆することが急速に普及
している。しかし、このようにして形成された熔射被H
itは、アンカー効果によって基地との結合が保持され
るのが一般的であるが、溶射被覆層と基地との密着性を
更に向上させるために多くの方法が開発され発表されて
いる。例えば特公昭30−3353号公報には硼酸塩の
如きフラックスによる前処理法が発表され、特公昭50
−23654号公報にはNi −Si合金によるボンデ
ィング処理を行ってAQ熔射被覆を行うことが発表され
、特開昭50=96435号公報、特開昭52−546
28号公報には事前加熱溶射法が発表され、更に、特公
昭55−31183号公報及び特公昭56− 1099
0号公報には、溶射金属の成分調整による溶射被膜の密
着性向上方法が発表されている。しかし、これら公知の
溶射被膜の密着性向」一方法では、尚密着性が十分とは
いえず、しかも過大な前処理]二程の伺加、或は特別成
分の溶射材料の調整を必要とする。又これら公知の密着
性の向上方法は通用し得る溶射対象が限定される等種々
の問題がある。
また溶射被膜には被膜の強度及び耐食性を劣化させる多
くの細孔が存在し、その一部は表面に開1−1すると共
に連通孔となって基地面に到達している。このために合
成樹脂塗料或はシリコーンオイル等の塗料を被膜表面に
塗布することによって表面の封孔処理を行ない、耐食性
の向上を得ることが例えば特公昭54−32422号公
報に記載されている。これら公知の封孔処理は、被膜表
面に塗料をコーティングして、唯単に被膜層の細孔を封
鎖するに過ぎず、腐食に対する耐久性は向上するが、こ
れら塗料が基地と溶射被膜層間の密着力および溶剤被膜
層の強度を向上させることはできない。
〔発明の目的〕
本発明者等は上記の如き問題点を解消するために、特別
に処理工程を付加することなしに溶射被膜の密着性を大
中に向上させ、併せて被膜強度を大IJに増大させる方
法について鋭意研究を重ね本発明を完成するに至った。
〔発明の構成〕
即ち、本発明は基地表面を金属或はセラミックの溶射被
膜層形成に通ずる表面性状に前処理後、該表面に金属或
はセラミ7りを溶射被覆し、ついで該被膜面に接着剤を
塗布し、更に前記被膜層の細札内に滲透充填させると共
に基地と前記被1lI21W+との界面に浸出させ硬化
させること、及び前記溶射被膜層への接着剤の滲透充填
更には界面への滲出を加振、加温、或いは減圧の何れか
1種又は2種以上の処理の組合せで行うことを特徴とす
る高密着、高強度溶射被膜の形成方法にある。
以下本発明について詳細に述べる。
本発明の処理方法が適用される基地材としては、板材、
形材或は機械構造材等の鉄鋼材、銅、真鍮等の非鉄金属
材を任意に使用することが出来る。
これら溶射基地材はその表面に付着している油脂。
或はスケール等の表面汚染物は化学的手段或は電解処理
等の表面1n浄手段により清浄化され、更にショソl−
材、或はグリソト材等によりブラスト処理されて溶射物
が基地表面に充分に係合するアンカー効果が1ηられる
ように基地表面を粗面化する。
このようにして溶射被覆に適するよう表面調整した基地
面に向けて、ガス火焔、アーク、或はプラズマ等の溶射
手段により粉状、線状或は溶融状の/l(、、Zn、 
Cr、 Ni等の金属、或ばCr−Ni、ステンレス鋼
等の各種合金、又は各種金属の酸化物、窒化物、炭化物
等のセラミ’7り、更にばNi、 Co等からなるザー
メソト等の熔射祠を溶射し、これらの溶射被覆層を形成
する。形成される上記溶射被覆層の厚みは溶射被覆体の
使用目的に応じて適宜に選ぶべきであって特に限定され
るものではないが、例えば鋼板にAQ熔射被覆を行う時
は100μm乃至250μmの厚みとされている。
これらの被膜には、前記の如く、多くの細孔が存在し、
その一部は基地面に到達し一〇おり、これらは多くの場
合、むしろ被膜の欠陥とされているまた溶射を行う際、
溶射材料の供給量を増加し溶射能力を増加させるに伴な
い、l容射粒子中に粗大粒子が発生し、該被膜内の細孔
等の欠陥が著しく増加すると共に該被膜表面の粗度が粗
くなる。よって上記欠陥の発生を抑制する為に溶射材料
の供給量(溶射能力)を抑える必要がある。本発明では
かかる被膜層の性状をむしろ利用して、これらの細孔等
に接着剤をF’ 21充填すると共に該被膜層と基地と
の界面にまで該接着剤を滲出させて被膜の強化をはかる
ものである。よって溶射被膜内に発生するこれら細孔等
はむしろ必要とするものであり、該欠陥も抑制する必要
がなくなる。即ち、溶射材料の供給量を増加させ、溶射
施工時間を短縮させたうえに、なおかつ、高密着、高強
度の溶射被膜の形成を可能とするものである。また、こ
れに伴なう該被膜表面粗度の増大も該被膜表面に接着剤
を塗布することにより解決される。
ついで、上記の溶射被覆層に接着剤を塗布することによ
って、被膜の基地への密着性の向上と被膜の強化が得ら
れる。
本発明において含浸に用いる溶射被膜処理剤としては、
接着強度が5’00kg / al!以1−の強接着性
を有するエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の強力接着剤が
適当である。本発明にお0て使用される上記した溶削被
膜処理用の被膜強化剤は、500kg / cJ以上の
接着強度を有し、且つ、被膜強化処理時に適当な流動性
を有し、更に上記処理後は硬化する性状を有することが
必要である。接着強度が500kg / cot未満で
は、溶射被覆体の曲は加工或は機械切断等の加]−にお
いて溶射被膜に亀裂やヱ1臣11か生じ、防錆等の保護
被膜としての機能か充分に得られず、本発明の目的を達
成することができない。
−1−記接竹剤は、溶射被膜内に多数存在する細孔内に
充分浸透しくニアる粘度に溶剤希釈、或は加温等の手段
により調整される。
この粘性調整した被膜強化剤は、ローラ或はブラシ等の
T段により含浸して溶射被膜面に膜状形成されるが、こ
の膜状形成に際して、溶射被覆体を予め50℃以」に加
熱しておくごとは、溶射被膜面に膜状形成される接着剤
の溶射被膜♀111孔内の浸透を極めて容易にすること
ができる。
本発明は又、溶射被覆体の上記予熱に代えて、或は併用
して溶射被覆体を振動せしめることにより、接着剤の細
孔内浸透を容易にすることができる。特に、上記振動例
えば高周波振動の付加は揺変性の大きい接着剤にあって
は、被膜細孔内への浸透を一層助長することができる。
又、本発明においては上記の接着剤を溶射被覆面に膜形
成するに際しては、lQmmHg減圧雰囲気とすること
も有効であり、減圧雰囲気とすることによって被膜細孔
内の溶射時、包蔵ガス或は空気を抜き去ることにより接
着剤の被膜細孔内の充填が充分になる。上記減圧度がl
Qmml1g未満では、被膜細孔内気体の脱気が充分で
なく、接着剤の被膜細孔内気体が不充分となり、ひいて
は被膜貫通細孔を通じての基地面への)蓼出がiMられ
なくなり、本発明の目的を達することができない。
上記の如くして、望ましくは加振、加温、減圧の1種又
は2種以上の処理を組合せて用いることにより溶射被覆
面に膜状形成された接着剤は、熔躬被1戻旧に無数に存
在する細孔内に充分に浸透充填されると共に、ごの溶射
被111JI行を111通して溶射ノ、1:地面に達し
ている♀111孔を通し′ζ前記基地との界面に滲出さ
れ、基地と、被膜内面との間に存在するi+++隙内に
充填介在される。
上記により、溶射被1模の細孔内に浸透充填された接着
剤は、それが!:ハ硬化型接着剤であるときは引き続き
その硬化温度に加熱硬化される。このようにして溶射被
膜細孔内に充填された接着剤は、被膜細孔内において強
靭病的に作用し、被膜の耐亀裂性、耐曲げ性等の強度を
向上さ・lると共に基地面に浸出した上記接着剤は、被
膜を71地へ゛強力に接着さ・U、被1漠密着性を向」
二さ−ける。
〔実施例〕
本発明の高密着、高強度溶射被膜の形成方法は上記の如
くであるが、以下更に本発明をZn溶射鋼板に実施した
例について述べる。
実施例1 油脂等の有機質物を洗浄除去した鋼板の表面に、゛スチ
ールグリソトを投射処理して粗面化し、これにガス溶線
式溶射ガンによってZnを溶射して、膜厚が170μm
の溶射被膜を形成し、ついでこれに接着強度が520k
g / c+aの常温熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗
布し、溶射被膜細孔内に充分に浸透させ、ついでこれを
24時間放置して接着剤を硬化させた。このようにして
処理された溶射被覆体における被膜性状は、第1表の如
くであり、密着性。
曲げ性共に優れた性状を示すことができた。
第 1 表 実施例2 油脂等の有機質物を洗浄除去した鋼板の表面にスチール
グリッドを投射処理して粗面化し、これにガス溶線式溶
射ガンによってAfl熔射溶射膜厚が220μmの溶射
被膜を形成し、ついで、この溶射体、特に溶射被覆層を
50℃に加温し、これに接着強度が710kg / c
Jの熱硬化型エポキシ樹脂接着剤をブラシにて塗布し、
ついでこれを 100℃の温度に30分間保持し、上記
接着剤を被1模細孔内に充分に浸透さセ、ついで110
℃の温度に昇温し、60分間この温度に保持して接着剤
を硬化さ−Uた。このようにして処理された被溶射体に
おりる被膜性状は、第2表の如くであり、密着性1曲げ
性共に優れた性状を示すことができた(なお、第2表は
実施例3の結果とともに、実施例3において記載してい
る。)。
実施例3 実施例2と同様にして得たAQ ’I′8射鋼板の溶射
被膜面に、l )m l1gの減圧下において接着強度
520kg/ cnlの常温硬化型エポキシ樹脂接着剤
を塗布し、溶射被膜細孔内に充分に浸透充填すると共に
基地面に滲出させ、ついでこれを80℃に加熱保持し、
接着剤を硬化させた。このようにして処理されたAQ溶
射鋼板の被膜性状は第2表に示した如く密着性2曲げ性
共に優れた性状を示すことが出来た。
第2表 実施例4 油脂等の有機質物を洗浄除去した鋼板の表面に、アルミ
ナグリノl−を投射処理して粗面化し、これにプラズマ
式溶射ガンによってAQ203を溶射して膜厚が340
μmの溶射被膜を形成し、ついでこの被溶射体、特に溶
射被覆層を50℃に加温し、これに揺変性の大きい接着
強度が710kg/CrAの熱硬化型エポキシ樹脂接着
剤をブラシにて塗布し、ついでこれを100℃の温度に
30分間保持しながらフェライト振動子を用いて周波数
20Kllz、振巾30μn1の超音波振動を行ない、
上記接着剤を被膜細孔内に充分滲透させ、ついで110
℃の温度に昇温し、60分間この温度に保持して接着剤
を硬化させた。
このようにして処理された被溶射体における被膜性状を
、M2O3溶射のままの比較例と対比した結果は、第3
表の如くであり、密着性に優れた性状を示すことができ
た。
第 3 表 (注)比較例i AQ203溶射のまま特許出願人 吉
川工業株式会社(ほか1名)代理人 手掘 益(ほか2
名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 I、基地表面を金属或はセラミックスの溶射被膜形成に
    適する表面性状に前処理後、この基地表面に金属或はセ
    ラミックスを溶射被覆し、ついでこの溶射被膜層に高強
    度接着剤を塗布し、更に前記溶射被膜層の細孔内に塗布
    高強度接着剤を浸透充填すると共に基地面に滲出させ、
    硬化することを特徴とする高密着、高強度溶射被膜の形
    成方法。 2、 上記溶射被膜層への高強度接着剤の塗布は、振動
    を加えるか、加温するか、或は減圧雰囲気のいずれか一
    つ又は二つ以上を組合せて行うことを特徴とする特ii
    ’l請求の範囲第1項記載の高密着、高強度溶射被膜の
    形成力’tJ=。
JP12653383A 1983-07-12 1983-07-12 高密着,高強度溶射被膜の形成方法 Pending JPS6021369A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61210171A (ja) * 1985-03-13 1986-09-18 Babcock Hitachi Kk 金属材料の耐摩耗処理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50103432A (ja) * 1974-01-23 1975-08-15
JPS5432422A (en) * 1977-08-17 1979-03-09 Dow Chemical Co Process for preparing monovinylidene aromatic monomer

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