JPS604902B2 - 接着性防食コーチングを施した金属基体およびその製造方法 - Google Patents
接着性防食コーチングを施した金属基体およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は大へんに塩分の強い大気及び又は海洋の大気
その他の腐食性環境中で、鉄及び非鉄金属の如き金属基
体を防食することに関するものである。
その他の腐食性環境中で、鉄及び非鉄金属の如き金属基
体を防食することに関するものである。
ジェット及びガスターピンェンジン圧縮器部品例えばデ
ィスク及びブレードは、エンジンの吸気端で大へんに塩
分の強い大気中での腐食をうけ、又さんご粉の如き研磨
性粒状物の直接の衝撃を受ける。
ィスク及びブレードは、エンジンの吸気端で大へんに塩
分の強い大気中での腐食をうけ、又さんご粉の如き研磨
性粒状物の直接の衝撃を受ける。
更に、その他の部品の中でも、圧縮器ディスク及びブレ
ードは遠心力,熱衝撃,振動及びその他応力源から強い
機械的応力をうける。従って、ビット及びその他腐食欠
点が応力を増大する役をなし得る故、腐食は急激な破損
を速める。高耐力鉄合金は圧縮器ディスク,スベーサー
’プレード及びその他航空器エンジン部品の組立に用い
られるが(自動車ェンジニャ協会の合金名称AMS63
04,SAE4340,AMS5508,AMS561
3,AMS5616及びその他)しかし、塩分による腐
食に対して抵抗が小さいので、これら合金は一般に防食
表面処理を行う。特に一例として、538℃までに及ぶ
範囲のコーチング温度で鉄基体の表面にパック,アルミ
ナィジングを行ってアルミニウム−基体拡散コーチング
を得る。そしてでき得ればコーチング期間中基体中に望
ましくない結晶学上又は冶金学上の変化、もしかすると
部分品の機械的性質に思い効果又は望ましくない効果を
及ぼすかも知れない変化、を避けるために、温度はこれ
以上高くないようにする。かかるコーチングはAMS5
616(12%クロム鋼)の如き合金に対して有利な耐
酸化性及び耐食性を与え、合金上の粉末状の腐食生成物
の生成を極小にとどめるが、しかしAMS6304(3
%以下のクロム、1%以下のニッケル)の如き低合金鋼
に関しては、塩水による腐食に対するこれら金属の望み
通りの犠牲的あるいは陽極的防食を提供するのには充分
に陽極的でないものである。コーチングの重要な成分と
してのマグネシウムの存在を基礎として既に開発された
犠牲コーチングが米国特許第3748172号に発表せ
られている。
ードは遠心力,熱衝撃,振動及びその他応力源から強い
機械的応力をうける。従って、ビット及びその他腐食欠
点が応力を増大する役をなし得る故、腐食は急激な破損
を速める。高耐力鉄合金は圧縮器ディスク,スベーサー
’プレード及びその他航空器エンジン部品の組立に用い
られるが(自動車ェンジニャ協会の合金名称AMS63
04,SAE4340,AMS5508,AMS561
3,AMS5616及びその他)しかし、塩分による腐
食に対して抵抗が小さいので、これら合金は一般に防食
表面処理を行う。特に一例として、538℃までに及ぶ
範囲のコーチング温度で鉄基体の表面にパック,アルミ
ナィジングを行ってアルミニウム−基体拡散コーチング
を得る。そしてでき得ればコーチング期間中基体中に望
ましくない結晶学上又は冶金学上の変化、もしかすると
部分品の機械的性質に思い効果又は望ましくない効果を
及ぼすかも知れない変化、を避けるために、温度はこれ
以上高くないようにする。かかるコーチングはAMS5
616(12%クロム鋼)の如き合金に対して有利な耐
酸化性及び耐食性を与え、合金上の粉末状の腐食生成物
の生成を極小にとどめるが、しかしAMS6304(3
%以下のクロム、1%以下のニッケル)の如き低合金鋼
に関しては、塩水による腐食に対するこれら金属の望み
通りの犠牲的あるいは陽極的防食を提供するのには充分
に陽極的でないものである。コーチングの重要な成分と
してのマグネシウムの存在を基礎として既に開発された
犠牲コーチングが米国特許第3748172号に発表せ
られている。
コーチングは、先づ第一に金属基体の面上に珪酸塩層(
例えば珪酸ナトリウム)を沈積せしめ、次に珪酸塩でコ
ーチングミれた金属基体をアルミナ,粗マグネシウム粉
及びハロゲン塩(例えば山CI3,N伍1,等)の如き
刺戟剤を含むパック中でパック拡散を行わしめることに
よって製造した。大体483℃でパック拡散を行う間に
、コーチング反応生成物ができ、マグネシウム,珪素及
び酸素を含んでいるが、コーチングの大部分は珪化マグ
ネシウムを含んでいる。犠牲コーチングはその上、外と
うとして無定形の無機化成層を持っていた。このコーチ
ングは望み通りの犠牲的性質を持ってはいたが、しかし
他面或る種の物理的並に機械的性質の限度があった。
例えば珪酸ナトリウム)を沈積せしめ、次に珪酸塩でコ
ーチングミれた金属基体をアルミナ,粗マグネシウム粉
及びハロゲン塩(例えば山CI3,N伍1,等)の如き
刺戟剤を含むパック中でパック拡散を行わしめることに
よって製造した。大体483℃でパック拡散を行う間に
、コーチング反応生成物ができ、マグネシウム,珪素及
び酸素を含んでいるが、コーチングの大部分は珪化マグ
ネシウムを含んでいる。犠牲コーチングはその上、外と
うとして無定形の無機化成層を持っていた。このコーチ
ングは望み通りの犠牲的性質を持ってはいたが、しかし
他面或る種の物理的並に機械的性質の限度があった。
例えば、コーチングの厚さは0.00127節以下に限
られていた。更に、コーチングは実際は比較的欧かし、
不活性相(酸化マグネシウム)と比較的に固い反応的な
相(珪化マグネシゥム)との果粒状の混合物であった。
従って、この型式の構造は腐食及び摩耗に対して希望ど
おりの抵抗を提供しなかった。更になお、マグネシウム
を用いるパック拡散にさきだって珪酸塩をコーチングす
ることは非常に伸縮性のない方法であった。それという
のも、これが、コーチング生産の全体についての速度に
影響を与えるような、キュアリング工程と相換って高度
に管理されたスプレィと沈債技術を要するからである。
我々はここに現在のコーチングに著しい改善を供する、
新しい一連のマグネシウムを基盤としたコーチングを開
発した。コーチングは連続的の金属間化合物相よりなる
真性の拡散コーチングである。この特徴は第一に、上述
した既存のマグネシウムを基盤とするコーチングとこの
発明のコーチングとを区別するものである。上述の既存
のコーチングは、言及したように、交換反応によって得
られた果粒状の混合物を基盤としたものであり、この発
明によって得られる型の、固相拡散によって得られたも
のではない。我々は更に障壁型非金属外とうを伴った、
マグネシウム含有合金の犠牲コーチングを開発した。従
ってこの発明の目的は、鉄金属基体の如き金属基体の防
食用に犠牲コーチングを施した金属基体を提供すること
である。
られていた。更に、コーチングは実際は比較的欧かし、
不活性相(酸化マグネシウム)と比較的に固い反応的な
相(珪化マグネシゥム)との果粒状の混合物であった。
従って、この型式の構造は腐食及び摩耗に対して希望ど
おりの抵抗を提供しなかった。更になお、マグネシウム
を用いるパック拡散にさきだって珪酸塩をコーチングす
ることは非常に伸縮性のない方法であった。それという
のも、これが、コーチング生産の全体についての速度に
影響を与えるような、キュアリング工程と相換って高度
に管理されたスプレィと沈債技術を要するからである。
我々はここに現在のコーチングに著しい改善を供する、
新しい一連のマグネシウムを基盤としたコーチングを開
発した。コーチングは連続的の金属間化合物相よりなる
真性の拡散コーチングである。この特徴は第一に、上述
した既存のマグネシウムを基盤とするコーチングとこの
発明のコーチングとを区別するものである。上述の既存
のコーチングは、言及したように、交換反応によって得
られた果粒状の混合物を基盤としたものであり、この発
明によって得られる型の、固相拡散によって得られたも
のではない。我々は更に障壁型非金属外とうを伴った、
マグネシウム含有合金の犠牲コーチングを開発した。従
ってこの発明の目的は、鉄金属基体の如き金属基体の防
食用に犠牲コーチングを施した金属基体を提供すること
である。
も一つの目的は鉄及び非鉄金属基体、特に鋼基体の耐食
性を一層強めた金属基体を製造する方法を提供すること
である。
性を一層強めた金属基体を製造する方法を提供すること
である。
なおも一つの目的は、キュアリングした珪酸塩コーチン
グ及び或いは化成コーチングの如き特殊の障壁型非金属
外とうを伴った、マグネシウム含有合金の犠牲コーチン
グより成る、二重のコーチングを施した金属基体を提供
するにある。
グ及び或いは化成コーチングの如き特殊の障壁型非金属
外とうを伴った、マグネシウム含有合金の犠牲コーチン
グより成る、二重のコーチングを施した金属基体を提供
するにある。
さらに別の一つの目的は、犠牲保護のための伝導性を保
持すると共にコーチングの溶出を阻止する障壁型非金属
外とうを伴う二重コーチングを施した金属基体を製造す
る方法を提供するにある。
持すると共にコーチングの溶出を阻止する障壁型非金属
外とうを伴う二重コーチングを施した金属基体を製造す
る方法を提供するにある。
これらの目的は次の説明と添付した図面を併せて考えれ
ば一層明らかとなるであろう。発明の一具体例は、塩水
性,海洋性及びその他の腐食性環境の腐食効果に対する
金属基体の防食法に在る。
ば一層明らかとなるであろう。発明の一具体例は、塩水
性,海洋性及びその他の腐食性環境の腐食効果に対する
金属基体の防食法に在る。
問題となっている金属基体は、先ずマグネシウムと金属
間化合物を作り得る銀,銅,ニッケル,コバルト,セリ
ウム,珪素,錫,及び亜鉛より成るグループから選んだ
マグネシウム反応性マトリックス金属でコーチングされ
る。金属コーチングの施したあと、マグネシウムを金属
コーチングに熱拡散せしめて金属基体に対して陽極的な
犠牲コーチングを形成せしめるが、犠牲コーチングは、
金属基体に接着した、少くも1種の含マグネシウム金属
間化合物を含んでいる。犠牲コーチングに、外とうとし
て、珪酸ナトIJウム,珪酸カリウム,珪酸リチウム及
び珪酸エチルより成るグループより選んだ可溶性珪酸塩
の溶液を使用して非金属層を施し、然る後溶液は150
℃ないし430℃の温度で乾燥されキュアリングされる
。好ましい具体例として、リン酸,クロム酸及び,アル
ミニウム及び又はマグネシウムの如く、クロム酸塩およ
びりん酸塩を作る金属の少〈も1種を含む溶液を用いて
、化成コーチングをキュアリングした蓮酸塩層に施し、
これを熱でキュアリング(約150qoないし500℃
)すると実際上二重コーチング、即ち含マグネシウム合
金より成る犠牲コーチングとガラス状非金属外とうとを
提供する。犠牲コーチングは好ましくはマグネシウム・
パック拡散法で得られるが、この方法によりマグネシウ
ムは選んだコーチングマトリックス中に熱拡散する。
間化合物を作り得る銀,銅,ニッケル,コバルト,セリ
ウム,珪素,錫,及び亜鉛より成るグループから選んだ
マグネシウム反応性マトリックス金属でコーチングされ
る。金属コーチングの施したあと、マグネシウムを金属
コーチングに熱拡散せしめて金属基体に対して陽極的な
犠牲コーチングを形成せしめるが、犠牲コーチングは、
金属基体に接着した、少くも1種の含マグネシウム金属
間化合物を含んでいる。犠牲コーチングに、外とうとし
て、珪酸ナトIJウム,珪酸カリウム,珪酸リチウム及
び珪酸エチルより成るグループより選んだ可溶性珪酸塩
の溶液を使用して非金属層を施し、然る後溶液は150
℃ないし430℃の温度で乾燥されキュアリングされる
。好ましい具体例として、リン酸,クロム酸及び,アル
ミニウム及び又はマグネシウムの如く、クロム酸塩およ
びりん酸塩を作る金属の少〈も1種を含む溶液を用いて
、化成コーチングをキュアリングした蓮酸塩層に施し、
これを熱でキュアリング(約150qoないし500℃
)すると実際上二重コーチング、即ち含マグネシウム合
金より成る犠牲コーチングとガラス状非金属外とうとを
提供する。犠牲コーチングは好ましくはマグネシウム・
パック拡散法で得られるが、この方法によりマグネシウ
ムは選んだコーチングマトリックス中に熱拡散する。
コーチングはあらゆる鋼に対して、又或る種のアルミニ
ウム合金に対して、犠牲的である。このコーチングは耐
食性、耐酸化性、耐摩耗性であり、複雑な形状の全面に
殆んど均一につけられ、又0.000254ないし0.
0127肌の厚さ範囲に亘つて析出せしめることができ
る。特にすぐれたコーチングはマグネシウムーニツケル
の系である。
ウム合金に対して、犠牲的である。このコーチングは耐
食性、耐酸化性、耐摩耗性であり、複雑な形状の全面に
殆んど均一につけられ、又0.000254ないし0.
0127肌の厚さ範囲に亘つて析出せしめることができ
る。特にすぐれたコーチングはマグネシウムーニツケル
の系である。
第1に、電気メッキ,無電解〆ツキ、及びその他類似の
適宜の方法でニッケルメッキを行う。複雑な形状の表面
上に均一なニッケル層の強い製品を得ることができる故
、私達は無電解〆ッキを推奨する。珪素,セリウム等の
如き他の元素の場合には、このコーチングがガスメツキ
技術を用いてメッキし得る。
適宜の方法でニッケルメッキを行う。複雑な形状の表面
上に均一なニッケル層の強い製品を得ることができる故
、私達は無電解〆ッキを推奨する。珪素,セリウム等の
如き他の元素の場合には、このコーチングがガスメツキ
技術を用いてメッキし得る。
例えば金属のハロゲン化物蒸気から金属基体へと移して
行うが、この方法はよく知られている方法である。特に
1つの方法はこの分野では“浸珪”と呼ばれている。更
にも一つの方法は、問題となっているコーチング金属の
蒸気からの真空メッキ方法である。本発明を、マグネシ
ウムーニッケル金属間化合物犠牲コーチングを形成する
基礎コーチング金属としてニッケルを使用する、すぐれ
た具体例に関して詳細に記述する。
行うが、この方法はよく知られている方法である。特に
1つの方法はこの分野では“浸珪”と呼ばれている。更
にも一つの方法は、問題となっているコーチング金属の
蒸気からの真空メッキ方法である。本発明を、マグネシ
ウムーニッケル金属間化合物犠牲コーチングを形成する
基礎コーチング金属としてニッケルを使用する、すぐれ
た具体例に関して詳細に記述する。
電気メッキ及び無電解〆ッキの両者何れによるも、その
析着は希望のニッケル基礎コーチングを得るために使用
されうまく行われてきているが、無電解析出の方が、前
に述べたように、複雑な形状の上により均一なコーチン
グが得られるためにすぐれている。第1図は上言己に関
連して示した図で、基体1の上に次亜りん酸塩で還元し
た無電解ニッケルより成る比較的うすいマグネシウムー
ニッケル犠牲拡散コーチング2(0.0005伽)を示
す、倍率500倍で撮った顕微鏡写真の代表例である。
析着は希望のニッケル基礎コーチングを得るために使用
されうまく行われてきているが、無電解析出の方が、前
に述べたように、複雑な形状の上により均一なコーチン
グが得られるためにすぐれている。第1図は上言己に関
連して示した図で、基体1の上に次亜りん酸塩で還元し
た無電解ニッケルより成る比較的うすいマグネシウムー
ニッケル犠牲拡散コーチング2(0.0005伽)を示
す、倍率500倍で撮った顕微鏡写真の代表例である。
第2図はジメチルアミンボランで還元した無電簾ニッケ
ルより成る比較的に厚いコーチング2′(0.0023
cの)の一例である。
ルより成る比較的に厚いコーチング2′(0.0023
cの)の一例である。
第1図に示された型に似たコーチングを得るためには、
低りん浴を用いる次亜りん酸塩法無電解ニッケルによる
のがよい方法である。拡散したマグネシウム金属間化合
物層2又は2′の厚さは、パック拡散法のパラメーター
、時間、及び温度を変えることにより制御し得る。
低りん浴を用いる次亜りん酸塩法無電解ニッケルによる
のがよい方法である。拡散したマグネシウム金属間化合
物層2又は2′の厚さは、パック拡散法のパラメーター
、時間、及び温度を変えることにより制御し得る。
犠牲金属間化合物コーチングは0.00025肌程にう
すくも、0.005cの程に厚くも得られている。しか
しこの厚さには限界があるわけではない。例えば0.0
127弧にも及ぶ犠牲コーチングも作ることができる。
金属間化合物層の変動し得る厚さに加えて、金属間化合
物コーチングができた後に残留反応性マトリックス金属
層3(例えばニッケル)が残り、これは0.00025
ないし0.0127肌の範囲に亘る。しかし乍ら、ニッ
ケルないしその他の金属コーチングはマグネシウムとの
犠牲コーチングを作る時に完全に消費されて了う。従っ
て、残存マトリックス金属層は発明を行うについては必
須のものではない。しかし乍ら、ニッケルがあると金属
基体への犠牲コーチングの均一の強い結合を確実にする
ので、ニッケルの残留層は好ましい。この目的の為には
、残留ニッケル又はその他の反応性金属コーチングはで
き得れば厚さが少なくも0.00025cmあって、0
.05c机にも及ぶ範囲が好ましい。なお4はマウント
のためのオーバプレートを示す。好ましいニッケルマト
リックス或はコーチングは低りんニッケルであるが、低
りんニッケルはパック拡散した後に残留ニッケルの存在
を必要とすることないこマグネシウムーニッケル金属間
化合物犠牲コーチングの生成後のすぐれた接着を提供す
る。
すくも、0.005cの程に厚くも得られている。しか
しこの厚さには限界があるわけではない。例えば0.0
127弧にも及ぶ犠牲コーチングも作ることができる。
金属間化合物層の変動し得る厚さに加えて、金属間化合
物コーチングができた後に残留反応性マトリックス金属
層3(例えばニッケル)が残り、これは0.00025
ないし0.0127肌の範囲に亘る。しかし乍ら、ニッ
ケルないしその他の金属コーチングはマグネシウムとの
犠牲コーチングを作る時に完全に消費されて了う。従っ
て、残存マトリックス金属層は発明を行うについては必
須のものではない。しかし乍ら、ニッケルがあると金属
基体への犠牲コーチングの均一の強い結合を確実にする
ので、ニッケルの残留層は好ましい。この目的の為には
、残留ニッケル又はその他の反応性金属コーチングはで
き得れば厚さが少なくも0.00025cmあって、0
.05c机にも及ぶ範囲が好ましい。なお4はマウント
のためのオーバプレートを示す。好ましいニッケルマト
リックス或はコーチングは低りんニッケルであるが、低
りんニッケルはパック拡散した後に残留ニッケルの存在
を必要とすることないこマグネシウムーニッケル金属間
化合物犠牲コーチングの生成後のすぐれた接着を提供す
る。
これは最後の犠牲コーチングをコーチングした鋼のスト
リップ(ストリップの厚さは約1.3側)を径6.4側
の棒の周りを180o、殆んど裂けることないこ曲げ得
る事実で示される。発明の説明として次の例をあげる。
リップ(ストリップの厚さは約1.3側)を径6.4側
の棒の周りを180o、殆んど裂けることないこ曲げ得
る事実で示される。発明の説明として次の例をあげる。
例1
圧縮器ディスクの如き、AMS6304低合金鋼パーツ
又は基体は、ニッケルメッキ前に、必要であれば一般に
化学洗終によって脱脂し、次に220メッシュ炭化珪素
粉末で、2.8kg/地の圧力、鋼の工具から15なし
、し30肌の距離で珪砂ブラストを行って機械的に清浄
にする。
又は基体は、ニッケルメッキ前に、必要であれば一般に
化学洗終によって脱脂し、次に220メッシュ炭化珪素
粉末で、2.8kg/地の圧力、鋼の工具から15なし
、し30肌の距離で珪砂ブラストを行って機械的に清浄
にする。
ニッケルコーチングを行う前に、清浄なパーツは活性化
工程を行うが、それは表面を活性化する為に容量にして
50%の塩酸溶液にパーツを約2分間浸債することであ
る。
工程を行うが、それは表面を活性化する為に容量にして
50%の塩酸溶液にパーツを約2分間浸債することであ
る。
パーツは次に水洗して付着しているHCI残を除去し、
次の組成のジメチルアミン・ポラン無電解ニッケルメッ
キ裕中にじかに入れる。20タノ〆 硫酸ニッケル(N
iS04・母LO)10夕/そ くえん酸(1水
加物)25仇‘/夕 濃HCI
NはOH pHを7にあげるために加える2.5〜3
夕/夕ジメチルアミソホミラン(DMAB) 0.5〜2雌/そ 2ーメルカプトベンゾチアゾ ール(MBT) 1畝9/そ ラウリル硫酸ナトリウム温 度
3800くえん酸は鍵化剤と
して、DMABは還元剤、M旧T‘ま安定剤そしてラゥ
リル硫酸ナトリウムは孔食防止剤として使用される。
次の組成のジメチルアミン・ポラン無電解ニッケルメッ
キ裕中にじかに入れる。20タノ〆 硫酸ニッケル(N
iS04・母LO)10夕/そ くえん酸(1水
加物)25仇‘/夕 濃HCI
NはOH pHを7にあげるために加える2.5〜3
夕/夕ジメチルアミソホミラン(DMAB) 0.5〜2雌/そ 2ーメルカプトベンゾチアゾ ール(MBT) 1畝9/そ ラウリル硫酸ナトリウム温 度
3800くえん酸は鍵化剤と
して、DMABは還元剤、M旧T‘ま安定剤そしてラゥ
リル硫酸ナトリウムは孔食防止剤として使用される。
パーツは無電解〆ッキ裕中に1時間保持して約0.00
13伽の厚さ(この厚さから第2図の終局のコーチング
が得られた)が提供された。
13伽の厚さ(この厚さから第2図の終局のコーチング
が得られた)が提供された。
メッキ俗から出した後に、パーツを水洗し、20500
で約30分間オーブン乾燥を行った。パック拡散に用い
るニッケルメッキしたパーツを整えるには、320メッ
シュAI203粉末を用い、1.4k9/めで、15な
し、し30伽の距離から蓮砂ブラストを行い、ニッケル
板の最外側表面の光沢を除去し、マット仕上りを得る。
で約30分間オーブン乾燥を行った。パック拡散に用い
るニッケルメッキしたパーツを整えるには、320メッ
シュAI203粉末を用い、1.4k9/めで、15な
し、し30伽の距離から蓮砂ブラストを行い、ニッケル
板の最外側表面の光沢を除去し、マット仕上りを得る。
その後で、そのパーツは同様に整備した他のパーツと共
に、20メッシュ下から40メッシュ上のマグネシウム
粉末とあらかじめ重量にして約3%のN比CIで刺戟さ
れている28なし、し40メッシュ(米国標準筋)のA
I503との、重量にしてほぼ50−50の混合物を含
んでいる鋼レトルト中にパックされる。
に、20メッシュ下から40メッシュ上のマグネシウム
粉末とあらかじめ重量にして約3%のN比CIで刺戟さ
れている28なし、し40メッシュ(米国標準筋)のA
I503との、重量にしてほぼ50−50の混合物を含
んでいる鋼レトルト中にパックされる。
レトルトは閉じて殆んど気密にし、僅かにパック拡散中
にガスを放出せしめるのみにし、次にオーブン中に置き
、レトルトの温度を約470ooまで約4鞘時間ぴたり
と保ち、第2図に示す犠牲コーチングを得る。
にガスを放出せしめるのみにし、次にオーブン中に置き
、レトルトの温度を約470ooまで約4鞘時間ぴたり
と保ち、第2図に示す犠牲コーチングを得る。
ここに使用した温度はマグネシウムの融点以下である。
コーチングされたパーツはしトルトから取り出され、重
量にして約30%クロム酸溶液中に3分以内の時間浸潰
して酸化物除去処理を行わせ、パーツは次に水洗を行い
、205℃で3び分間オーブン乾燥を行う。
コーチングされたパーツはしトルトから取り出され、重
量にして約30%クロム酸溶液中に3分以内の時間浸潰
して酸化物除去処理を行わせ、パーツは次に水洗を行い
、205℃で3び分間オーブン乾燥を行う。
清浄になったパーツは、容量にして25%珪酸カリウム
溶液(29.紐′e溶液から作った)を外気温で拡散コ
ーチングしたパーツの外側表面にスプレーし、つづいて
乾燥し、約20500の温度で30分間オーブンキユア
リングを行うことによって、蓮酸カリウムの密封コーチ
ングが施される。
溶液(29.紐′e溶液から作った)を外気温で拡散コ
ーチングしたパーツの外側表面にスプレーし、つづいて
乾燥し、約20500の温度で30分間オーブンキユア
リングを行うことによって、蓮酸カリウムの密封コーチ
ングが施される。
このようにして処理したパーツは(これもまた29.波
′e溶液から作った)容量にして10%珪酸カリウム溶
液中につづいて浸債するが、浸債は3回行い、各浸債毎
に徐分の溶液を除くために空気により吹きとばして行う
。このパーツはつづいて上記25%蓮酸カリウム溶液の
第2回目のスプレー使用を行った。後者の処理の後で、
パーツは205午Cで3■ご間オーブンキュアリングを
行い、つづいて温度を徐々にあげて40000に5分間
保った。29.斑′の錘酸カリウム溶液はSi02/K
20の重量比が2.5:1であり、8.3%K20と2
0.8%Si02を含んでいる。
′e溶液から作った)容量にして10%珪酸カリウム溶
液中につづいて浸債するが、浸債は3回行い、各浸債毎
に徐分の溶液を除くために空気により吹きとばして行う
。このパーツはつづいて上記25%蓮酸カリウム溶液の
第2回目のスプレー使用を行った。後者の処理の後で、
パーツは205午Cで3■ご間オーブンキュアリングを
行い、つづいて温度を徐々にあげて40000に5分間
保った。29.斑′の錘酸カリウム溶液はSi02/K
20の重量比が2.5:1であり、8.3%K20と2
0.8%Si02を含んでいる。
珪酸塩コーチングのキュアリングにつづいて、随意でよ
いが、りん酸ークロム酸アルミニウム溶液を3回スプレ
ーをし、各使用毎に400午Cで30分間オーブンキュ
アリングに付して、化成コーチングを行う。これはパー
ツの表面に硬いガラス状の外とうを提供する。化成コー
チング溶液は水溶性りん酸−クロム酸アルミニウムガラ
スである。
いが、りん酸ークロム酸アルミニウム溶液を3回スプレ
ーをし、各使用毎に400午Cで30分間オーブンキュ
アリングに付して、化成コーチングを行う。これはパー
ツの表面に硬いガラス状の外とうを提供する。化成コー
チング溶液は水溶性りん酸−クロム酸アルミニウムガラ
スである。
溶液はスプレー用に約7なし、し7.5リットル製造す
るために、前に述べた比率で次の成分を混合して得る。
30%P2Qと7%AIぬ3を含むAI(P04)3溶
液1リットルCの3
160グラム水 6リットル化成溶液は
キュアリングして化成コーチングを供するよう選ばれた
ものであるが、一般に10なし、し15%AI203,
50なし、し75%P205及び5なし、し40%Cr
203相当量を含んでいる。
るために、前に述べた比率で次の成分を混合して得る。
30%P2Qと7%AIぬ3を含むAI(P04)3溶
液1リットルCの3
160グラム水 6リットル化成溶液は
キュアリングして化成コーチングを供するよう選ばれた
ものであるが、一般に10なし、し15%AI203,
50なし、し75%P205及び5なし、し40%Cr
203相当量を含んでいる。
ここで摩耗性及び侵食性について述べる。
マグネシウムーニッケル犠牲コーチングは約42700
の温度に対え得、又摩耗及び低角侵食に対して著しくす
ぐれた抵抗をもつている。最後のコーチングは耐食性で
あり又低合金鋼に対して犠牲的であり、4270の温度
まで耐酸化性がある。エンジンクリーナー及び保護剤に
対しても抵抗がある。今までに述べた如く、反応性マト
リックス金属コーチング及びマグネシウム金属間化合物
層は何れも複雑な形状を均一に被覆して了う。コーチン
グされた表面にビットがあると、コーチングは基体の元
の表面から外側に向って延びるので、コーチングは一様
にする効果を供することになる。マグネシウム金属間化
合物はほぼ400なし、し550HV(荷重50グラム
を用いたビツカース硬さ)の範囲の硬さをもち、残留反
応性マトリックス金属はほぼ650なし、し900HV
の範囲の硬さであるか明らかに、この値は典型的な暁も
どし銅の硬さよりは幾分硬い。次に表面および外観につ
いて述べる。
の温度に対え得、又摩耗及び低角侵食に対して著しくす
ぐれた抵抗をもつている。最後のコーチングは耐食性で
あり又低合金鋼に対して犠牲的であり、4270の温度
まで耐酸化性がある。エンジンクリーナー及び保護剤に
対しても抵抗がある。今までに述べた如く、反応性マト
リックス金属コーチング及びマグネシウム金属間化合物
層は何れも複雑な形状を均一に被覆して了う。コーチン
グされた表面にビットがあると、コーチングは基体の元
の表面から外側に向って延びるので、コーチングは一様
にする効果を供することになる。マグネシウム金属間化
合物はほぼ400なし、し550HV(荷重50グラム
を用いたビツカース硬さ)の範囲の硬さをもち、残留反
応性マトリックス金属はほぼ650なし、し900HV
の範囲の硬さであるか明らかに、この値は典型的な暁も
どし銅の硬さよりは幾分硬い。次に表面および外観につ
いて述べる。
殆んどの拡散コーチング法の場合と同様、最終のコーチ
ンタグは一般に元の基体の表面の組識を再現する。しか
しながら、最終のコーチングは全般的な平滑化効果を提
供する。元の基体の表面がRMS値1.5ミクロン又は
それ以下(自乗の平均の平方根)に相当する滑らかさで
あると、後のコーチングのORMS値0.5なし、し0
.8ミクロンは容易に得られる。元の基体の表面の滑ら
かさがRMS値1.5ミクロンを超していると、コーチ
ングの後では一般に0.75ミクロンの平均降下が期待
される。コーチングはまだらの灰色であるが、処理して
ガラス状表面を生じ得る。
ンタグは一般に元の基体の表面の組識を再現する。しか
しながら、最終のコーチングは全般的な平滑化効果を提
供する。元の基体の表面がRMS値1.5ミクロン又は
それ以下(自乗の平均の平方根)に相当する滑らかさで
あると、後のコーチングのORMS値0.5なし、し0
.8ミクロンは容易に得られる。元の基体の表面の滑ら
かさがRMS値1.5ミクロンを超していると、コーチ
ングの後では一般に0.75ミクロンの平均降下が期待
される。コーチングはまだらの灰色であるが、処理して
ガラス状表面を生じ得る。
例えば、化成系のトップコートは均一の色彩を供するよ
う使用することができる。次にコーチングの密度につい
て説明する。
う使用することができる。次にコーチングの密度につい
て説明する。
種々の厚さのマグネシウムーニッケル犠牲コーチングの
研究によれば、コーチングの密度に、厚さが増加するに
従って次の表1に示される如く密度が減少する小さい範
囲があることを示した。表 1 マグネシウムの百分率は電子マイクロプローブ分析に依
ってマグネシウムーニッケル金属間化合物の平均組成と
して決めた。
研究によれば、コーチングの密度に、厚さが増加するに
従って次の表1に示される如く密度が減少する小さい範
囲があることを示した。表 1 マグネシウムの百分率は電子マイクロプローブ分析に依
ってマグネシウムーニッケル金属間化合物の平均組成と
して決めた。
厚目のコーチングを得るために用いた温度を高くするこ
と及び或はパック時間を長くすることは、コーチング中
のマグネシウムの百分率を高くするのに都合よく、ひい
ては低密度ということになる。マグネシウムーニッケル
犠牲層はマグネシウムを重量にして15%ないし60%
、例えば20%ないし50%を含む。
と及び或はパック時間を長くすることは、コーチング中
のマグネシウムの百分率を高くするのに都合よく、ひい
ては低密度ということになる。マグネシウムーニッケル
犠牲層はマグネシウムを重量にして15%ないし60%
、例えば20%ないし50%を含む。
犠牲コーチングを作るに当って、マグネシウムと反応す
る前に次亜りん酸塩俗で得た反応性ニッケル層は重量に
して約15%にまで及ぶりんを含み得るが、低りんニッ
ケルの方が喜ばれる故、8%を超さない方がよい。
る前に次亜りん酸塩俗で得た反応性ニッケル層は重量に
して約15%にまで及ぶりんを含み得るが、低りんニッ
ケルの方が喜ばれる故、8%を超さない方がよい。
次に機械的性質について説明する。
マグネシウムーニッケル犠牲コーチングはすぐれた耐摩
耗性をもっている。ターバ式摩耗試験器と強い摩耗条件
を柔げて見せかける試験パラメーターの範囲を用いてこ
れを確認した。ターバ式摩耗試験はよく知られている試
験法であるが、この試験では種々の荷重の下で、試験し
ようとする表面に向って摩耗論を下す(ASMMeta
lsHan地ook,Vol.0,第8版,1964.
の626頁第1,第2欄を見よ。
耗性をもっている。ターバ式摩耗試験器と強い摩耗条件
を柔げて見せかける試験パラメーターの範囲を用いてこ
れを確認した。ターバ式摩耗試験はよく知られている試
験法であるが、この試験では種々の荷重の下で、試験し
ようとする表面に向って摩耗論を下す(ASMMeta
lsHan地ook,Vol.0,第8版,1964.
の626頁第1,第2欄を見よ。
アメリカ連邦標準試験No.141掲載のMethod
6192に言及している。)。供認品の平滑な表面は摩
耗試験中回転されている。表はマグネシウムーニッケル
コーチングの耐摩耗性を種々の基体材料及び従釆のコー
チングの耐摩耗性に比較して示している。厚さミクロン
当りのサイクル数が高ければ高い程耐摩耗性がよい。試
験した材料についての摩耗論の荷重は65グラムであっ
た。表 2 明らかなように、試験した材料全部の中で、この発明の
M夕/Niコーチングが最もよい結果を与えた。
6192に言及している。)。供認品の平滑な表面は摩
耗試験中回転されている。表はマグネシウムーニッケル
コーチングの耐摩耗性を種々の基体材料及び従釆のコー
チングの耐摩耗性に比較して示している。厚さミクロン
当りのサイクル数が高ければ高い程耐摩耗性がよい。試
験した材料についての摩耗論の荷重は65グラムであっ
た。表 2 明らかなように、試験した材料全部の中で、この発明の
M夕/Niコーチングが最もよい結果を与えた。
侵食抵抗はロバート・ジェット研削器を用い、50ミク
ロンM203を5夕/分で流し、工具の表面から1.5
肌離れたところで3.2k9ノ地の圧力で加速し、衝突
角の関数として測ったが、マグネシウムーニッケル金属
間化合物犠牲コーチングは侵食に対して十分な抵抗を有
することを示した。
ロンM203を5夕/分で流し、工具の表面から1.5
肌離れたところで3.2k9ノ地の圧力で加速し、衝突
角の関数として測ったが、マグネシウムーニッケル金属
間化合物犠牲コーチングは侵食に対して十分な抵抗を有
することを示した。
ジェット研削器はアメリカ連邦標準試験法No.141
Aの試験法6193中に記述されている。次に疲れ限度
に関して説明する。
Aの試験法6193中に記述されている。次に疲れ限度
に関して説明する。
この発明に従ってコーチングされた供試品に対して測定
された疲れ限度は、残留する反応性マトリックス金属コ
ーチングの厚さによるが、コーチングは実質的には疲れ
限度を減じなかったことを示している。種々異つた試験
が行われた。或る試験に於ては、AMS6304皮びA
IS14340の回転するビーム疲労試験棒が、コーチ
ングしない状態で、うすし、残留ニッケルコーチング(
0.0007伽以下)で、及び厚い残留ニッケルコーチ
ング(0.0007肌以上)で使用された。共振たわみ
疲れ試験をコーチングした供謎品について片持ちはり方
式で行ったが、ある試験方式ではろう付けジョイントを
用い、別の試験方式ではJetheteといわれている
独立の鍛造した鋼の固定子羽根を用いた。これら試験の
結果を下記表3にまとめた。表 3 失 Jetheteは12多Cr,1.25%以下Ni
,1.25多以下Nm,0.6鱗以下Si,1※以下M
o,1孫以下Cb,及び残Feを含む。
された疲れ限度は、残留する反応性マトリックス金属コ
ーチングの厚さによるが、コーチングは実質的には疲れ
限度を減じなかったことを示している。種々異つた試験
が行われた。或る試験に於ては、AMS6304皮びA
IS14340の回転するビーム疲労試験棒が、コーチ
ングしない状態で、うすし、残留ニッケルコーチング(
0.0007伽以下)で、及び厚い残留ニッケルコーチ
ング(0.0007肌以上)で使用された。共振たわみ
疲れ試験をコーチングした供謎品について片持ちはり方
式で行ったが、ある試験方式ではろう付けジョイントを
用い、別の試験方式ではJetheteといわれている
独立の鍛造した鋼の固定子羽根を用いた。これら試験の
結果を下記表3にまとめた。表 3 失 Jetheteは12多Cr,1.25%以下Ni
,1.25多以下Nm,0.6鱗以下Si,1※以下M
o,1孫以下Cb,及び残Feを含む。
はっきり判るように、うすし、残留ニッケルコーチング
(厚さは大体0.0005伽)の方が、厚い目のコーチ
ング(約0.001肌)よりも疲れに耐える。
(厚さは大体0.0005伽)の方が、厚い目のコーチ
ング(約0.001肌)よりも疲れに耐える。
ここに注目すべきは、疲れ限度の減少はコーチングした
表面をショットにより衝撃することで最小になし得るこ
とである。疲れ限度の減少の源泉は高応力残留ニッケル
に関係している如く思える。約1時間もの4270に於
ける過時効処理の後でニッケルを衝撃することは、疲れ
限度を回復するに役立つ。従って、この方法(即ち衝撃
)によって整えられた新Jethete試料を用いて得
られた疲れ試験の結果は、残留ニッケルコーチングの厚
さが0.001伽の場合でも42k9/鮒の疲れ限度を
もっていた。厚いマグネシウムーニツケル犠牲コーチン
グのために、ろう付けしたアッセンブリの疲れ限度には
何等減少がみられなかった。次に引張り強さ及び応力破
壊性について説明する。
表面をショットにより衝撃することで最小になし得るこ
とである。疲れ限度の減少の源泉は高応力残留ニッケル
に関係している如く思える。約1時間もの4270に於
ける過時効処理の後でニッケルを衝撃することは、疲れ
限度を回復するに役立つ。従って、この方法(即ち衝撃
)によって整えられた新Jethete試料を用いて得
られた疲れ試験の結果は、残留ニッケルコーチングの厚
さが0.001伽の場合でも42k9/鮒の疲れ限度を
もっていた。厚いマグネシウムーニツケル犠牲コーチン
グのために、ろう付けしたアッセンブリの疲れ限度には
何等減少がみられなかった。次に引張り強さ及び応力破
壊性について説明する。
試験はAMS5616面上のマグネシウムーニツケル系
コーチングについて行われ、これをコーチングしない供
謎品と比較した。結果は下記表4及び5に示す。表 4 表 5 裸の試料及び第1のコーチングをした試料はもともと6
3k9/肌2 で100時間応力をかけてあった。
コーチングについて行われ、これをコーチングしない供
謎品と比較した。結果は下記表4及び5に示す。表 4 表 5 裸の試料及び第1のコーチングをした試料はもともと6
3k9/肌2 で100時間応力をかけてあった。
各試料について、応力は更に5餌時間77k9/肌2
に上げられ、その後で応力は記載したように破壊が起き
るまで84k9/側2 に更に増加した。多数の試験は
81k9/側2の応力で、コーチングした試料について
行われたが、平均破壊時間はここに示す通りである。こ
れから判る如く、コーチングは決して強さの性質に悪い
効果を与えるものではない。次に犠牲コーチングについ
て述べる。
に上げられ、その後で応力は記載したように破壊が起き
るまで84k9/側2 に更に増加した。多数の試験は
81k9/側2の応力で、コーチングした試料について
行われたが、平均破壊時間はここに示す通りである。こ
れから判る如く、コーチングは決して強さの性質に悪い
効果を与えるものではない。次に犠牲コーチングについ
て述べる。
コーチングの成分はX線回析、マイクロプロープ及び化
学分析によって確認されている。最も望ましいマグネシ
ウムーニッケル犠牲コーチングは、次亜りん酸塩無電鱗
ニッケル〆ツキ浴を用いて得た低りんを含むものである
。通常の次亜りん酸塩法及びジメチルアミン・ボラン法
無電解ニッケルは、電気メッキしたニッケルと同様に使
用され成功を収めてきている。次亜りん酸塩法ニッケル
中へのマグネシウムの拡散は先づ金属間化合物M夕2N
iを生じ、これは76000で融け、約46%マグネシ
ウムを含むが、コーチングもまた少量のMタNi2及び
M夕3P2を含んでいる。
学分析によって確認されている。最も望ましいマグネシ
ウムーニッケル犠牲コーチングは、次亜りん酸塩無電鱗
ニッケル〆ツキ浴を用いて得た低りんを含むものである
。通常の次亜りん酸塩法及びジメチルアミン・ボラン法
無電解ニッケルは、電気メッキしたニッケルと同様に使
用され成功を収めてきている。次亜りん酸塩法ニッケル
中へのマグネシウムの拡散は先づ金属間化合物M夕2N
iを生じ、これは76000で融け、約46%マグネシ
ウムを含むが、コーチングもまた少量のMタNi2及び
M夕3P2を含んでいる。
析出した次亜りん酸塩法ニッケルはほぼ95%Nj及び
5%Pであり、MターNi犠牲コーチソグの下に少しで
も残留未反応ニッケルが残っていたとすれば同じ組成で
あろう。犠牲コーチングは公称45%M夕,52%Ni
及び3%Pを含んでいる。広い見地では、犠牲コーチン
グは約15%ないし60%のマグネシウム、そして一般
には20%ないし50%マグネシウムを含んでよい。
5%Pであり、MターNi犠牲コーチソグの下に少しで
も残留未反応ニッケルが残っていたとすれば同じ組成で
あろう。犠牲コーチングは公称45%M夕,52%Ni
及び3%Pを含んでいる。広い見地では、犠牲コーチン
グは約15%ないし60%のマグネシウム、そして一般
には20%ないし50%マグネシウムを含んでよい。
次亜りん酸塩法ニッケル析出物は一般には約15%まで
の、そしてでき得れば8%を超えず、例えば6%又はそ
れ以下のりんを含む。パック拡散の間にコーチングが生
ずる結果、金属間化合物中に含まれていたニッケルの厚
さが1からほぼ2.5までの生長ということになる。
の、そしてでき得れば8%を超えず、例えば6%又はそ
れ以下のりんを含む。パック拡散の間にコーチングが生
ずる結果、金属間化合物中に含まれていたニッケルの厚
さが1からほぼ2.5までの生長ということになる。
ニッケルそれ自体は約8.9夕/地の密度である。従っ
て、ニッケル中にマグネシウムが拡散すると、生じた金
属間化合物は遥かに低い密度となり、その結果容積の変
化(生長)を来す。一般的に言えば犠牲金属間化合物層
の厚さを横切る方向の成分の組成分布は殆んど均一であ
る。次に酸化性と腐食性について述べる。
て、ニッケル中にマグネシウムが拡散すると、生じた金
属間化合物は遥かに低い密度となり、その結果容積の変
化(生長)を来す。一般的に言えば犠牲金属間化合物層
の厚さを横切る方向の成分の組成分布は殆んど均一であ
る。次に酸化性と腐食性について述べる。
環境に対する最高の抵抗は無定形の無機化成トップコー
トを付与することによって得られる。このトップコート
系は、粘着性のない光沢のある表面を供し、これは犠牲
保護のための伝導性を保持すると共に、一般のコーチン
グの溶出を阻止する。好ましいコーチングは珪酸カリウ
ムの様な珪酸塩層であるが、前に述べた如く、スプレー
又は浸債をし、次にキュアリングすることにより行われ
る。
トを付与することによって得られる。このトップコート
系は、粘着性のない光沢のある表面を供し、これは犠牲
保護のための伝導性を保持すると共に、一般のコーチン
グの溶出を阻止する。好ましいコーチングは珪酸カリウ
ムの様な珪酸塩層であるが、前に述べた如く、スプレー
又は浸債をし、次にキュアリングすることにより行われ
る。
珪酸塩コーチングのキュアリングの次に、アルミニゥム
りん酸塩−クロム酸塩ガラスの化成コーチングを水熔性
系で用い、4560でキュアリングして、コーチングに
緑がかった色調を与える。トップコート或は外とうは典
型的には0.00013乃至0.0005伽の厚さの範
囲であり、一般には0.00025cmを超さない。こ
れとは別のコーチング系に対する定性的並に定量的比較
を含めて、種々の比較腐食試験がコーチングについて行
われた。
りん酸塩−クロム酸塩ガラスの化成コーチングを水熔性
系で用い、4560でキュアリングして、コーチングに
緑がかった色調を与える。トップコート或は外とうは典
型的には0.00013乃至0.0005伽の厚さの範
囲であり、一般には0.00025cmを超さない。こ
れとは別のコーチング系に対する定性的並に定量的比較
を含めて、種々の比較腐食試験がコーチングについて行
われた。
例えば飽和カロメル電極に対する開路起電力測定が1モ
ルNaCI溶液中で行われた。
ルNaCI溶液中で行われた。
表6によれば、結果はコーチングは純アルミニウムとM
夕−Si−○系コーチングの間の値を示し、電位差的に
はマグネシウムーニツケル起電力より上に名を挙げられ
ているどの材料にも犠牲保護を供することを示している
。開路起電力測定は犠牲保護の動向を査定するについて
高々単に定性的のものにすぎない。コーチングを特徴づ
けるため、ガルバニ腐食電極対を用いて、本質的にもっ
と定量的な測定を行った。種々のガルバニ腐食電極対に
ついて、2種の腐食速度測定が行われた。1つは自然の
犠牲ガルバニ電流を基とした。
夕−Si−○系コーチングの間の値を示し、電位差的に
はマグネシウムーニツケル起電力より上に名を挙げられ
ているどの材料にも犠牲保護を供することを示している
。開路起電力測定は犠牲保護の動向を査定するについて
高々単に定性的のものにすぎない。コーチングを特徴づ
けるため、ガルバニ腐食電極対を用いて、本質的にもっ
と定量的な測定を行った。種々のガルバニ腐食電極対に
ついて、2種の腐食速度測定が行われた。1つは自然の
犠牲ガルバニ電流を基とした。
この電流は抵抗零のアンメータ回路を通して接続した本
質的には短絡部材を用いて測定したが、ファラデー法則
を用いた計算によって定量した。第2の腐食速度測定は
ガルバニ試験の完結後にガルバニ電極対部材の各の実際
の重量減を基としてなされた。結果を表6および7に示
す。報告されている試験はすべて室温で、1モルNaC
I溶液中で行われた。表6及び7は次の通りである。
質的には短絡部材を用いて測定したが、ファラデー法則
を用いた計算によって定量した。第2の腐食速度測定は
ガルバニ試験の完結後にガルバニ電極対部材の各の実際
の重量減を基としてなされた。結果を表6および7に示
す。報告されている試験はすべて室温で、1モルNaC
I溶液中で行われた。表6及び7は次の通りである。
表 6
**これはマグネシウム珪化物を含んだ,本文で述べた
果粒状コ−チングである。
果粒状コ−チングである。
表 7
**
これはマグネシウム珪化物を含
む,本文で言及した果粒状のコ
ーチングである。
低合金ジェットエンジン圧縮器ケース材の防食及び又は
ガルバニ電池保護はコーチングに予期された応用であっ
たので、ガルバニ腐食測定はこれらの材料との組合せで
行われた。
ガルバニ電池保護はコーチングに予期された応用であっ
たので、ガルバニ腐食測定はこれらの材料との組合せで
行われた。
これらのデータから、コーチングが低合金鋼に対して大
へんすぐれた犠牲保護を供することが判る。コーチング
について数多の定性及び半定量的の耐環境試験が行われ
た。これらの試験は通常は固定子羽根材を備えたコーチ
ングした金物試料(低合金鋼ケース片)を含めている。
塩水スプレー、高温(20500〜483q○)、およ
び保護剤やエンジンクリーナや水中での浸債又は洗浄を
含めた種々の暴気計画の組合せが用いられた。一般の抵
抗及び接触材の適合性ということに普通に狙いをつけた
比較試験に於て、コーチングは常にすぐれだ性能を提供
した。コーチングの犠牲性質を測るために普通に使用さ
れた塩水スプレー試験はASTMBI17−64に概括
して示してある方法である。
へんすぐれた犠牲保護を供することが判る。コーチング
について数多の定性及び半定量的の耐環境試験が行われ
た。これらの試験は通常は固定子羽根材を備えたコーチ
ングした金物試料(低合金鋼ケース片)を含めている。
塩水スプレー、高温(20500〜483q○)、およ
び保護剤やエンジンクリーナや水中での浸債又は洗浄を
含めた種々の暴気計画の組合せが用いられた。一般の抵
抗及び接触材の適合性ということに普通に狙いをつけた
比較試験に於て、コーチングは常にすぐれだ性能を提供
した。コーチングの犠牲性質を測るために普通に使用さ
れた塩水スプレー試験はASTMBI17−64に概括
して示してある方法である。
この中に述べられている、種々のコーチング系について
の耐食性の試験に用いられるASTM塩水曙霧試験(番
号BI17−64)は、霧チャンバー、塩水容器、適宜
に整備した圧縮空気の供給、1またはそれ以上の霧ノズ
ル、供試品支持台、チャンバー加熱用の装置及び調節装
置等より成っている。
の耐食性の試験に用いられるASTM塩水曙霧試験(番
号BI17−64)は、霧チャンバー、塩水容器、適宜
に整備した圧縮空気の供給、1またはそれ以上の霧ノズ
ル、供試品支持台、チャンバー加熱用の装置及び調節装
置等より成っている。
供談品は(お互に触れずに)垂直から15ないし30度
の間の角度で、でき得ればチャンバーを通り抜ける霧の
水平の流れの主方向に平行に支えられ、又は懸垂されて
いる。塩水は食塩5土1部と蒸留水95部とより成り、
全ソリッドは20の風以上は含まない。凝縮した霧は母
が6.5ないし7.2でなければならぬ。チャンバー内
の温度は35q0プラス100又はマイナス2℃に維持
される。この場合の供説品に対しては、塩水頃霧試験は
この文に述べられている期間行われたが、凝縮した溶液
が1供試品から他の供試品へとしたたり落ちることのな
いよう注意を払わなければならない。犠牲コーチングの
品質を評価するためにこの試験を用いる場合において、
1.27伽のシリンダー又は2.54弧のストリップの
基体を含む供謙品が使用される。
の間の角度で、でき得ればチャンバーを通り抜ける霧の
水平の流れの主方向に平行に支えられ、又は懸垂されて
いる。塩水は食塩5土1部と蒸留水95部とより成り、
全ソリッドは20の風以上は含まない。凝縮した霧は母
が6.5ないし7.2でなければならぬ。チャンバー内
の温度は35q0プラス100又はマイナス2℃に維持
される。この場合の供説品に対しては、塩水頃霧試験は
この文に述べられている期間行われたが、凝縮した溶液
が1供試品から他の供試品へとしたたり落ちることのな
いよう注意を払わなければならない。犠牲コーチングの
品質を評価するためにこの試験を用いる場合において、
1.27伽のシリンダー又は2.54弧のストリップの
基体を含む供謙品が使用される。
ストリップの場合は、コーチングの一区画を、試験しよ
うとする供試品からこすりとる。シリンダー供試品の場
合は、一角をベルト又は砥石車上で摩耗して面取りして
基体をむき出しにする。局部的に露出された基体を持つ
供試品は次に前述のASTM塩水曙霧試験にかけた。基
体の損傷が全くないことで判るように、試験50餌時間
の後にこの犠牲コーチソグはすぐれた結果を示した。コ
ーチングしたパーツを48ぞ0で暴気し、次に塩水頃霧
試験を行い非常によい保護が確に観察されてきている。
うとする供試品からこすりとる。シリンダー供試品の場
合は、一角をベルト又は砥石車上で摩耗して面取りして
基体をむき出しにする。局部的に露出された基体を持つ
供試品は次に前述のASTM塩水曙霧試験にかけた。基
体の損傷が全くないことで判るように、試験50餌時間
の後にこの犠牲コーチソグはすぐれた結果を示した。コ
ーチングしたパーツを48ぞ0で暴気し、次に塩水頃霧
試験を行い非常によい保護が確に観察されてきている。
しかし乍ら、コーチングは455q0以下の温度で一層
効果的である。非常にすぐれた塩水噴霧保護は427o
0以下の温度での暴気について観察されてきている。他
の犠牲コーチングの製品の例は次の通りである。例2 鋼のパーツ(AMS6304)は、先づその基体を清浄
にし、次に、次に示す無電解〆ッキ俗を用いて厚さ約0
.0018狐の銅をメッキすることによって犠牲コーチ
ングをコーチングした。
効果的である。非常にすぐれた塩水噴霧保護は427o
0以下の温度での暴気について観察されてきている。他
の犠牲コーチングの製品の例は次の通りである。例2 鋼のパーツ(AMS6304)は、先づその基体を清浄
にし、次に、次に示す無電解〆ッキ俗を用いて厚さ約0
.0018狐の銅をメッキすることによって犠牲コーチ
ングをコーチングした。
硫酸銅 20タノク炭酸ナ
トリウム 25夕/そロツシェル塩
140夕/そVe岱ene一T*
17夕/そ水酸化ナトリウム
40タノクフオルムアルデヒド(37%)
150夕/そPH
II.5温度
21℃*EDTA(エチレンジアミン四酢酸)
のナトリウム塩の一種の商品名約1時間のメッキにつづ
いて、銅をコーチングした基体を水洗し、乾燥し、次に
パック拡散を行うために例1に於けると同様に320メ
ッシュ山203粉末で珪質砂岩ブラストにして整備した
。
トリウム 25夕/そロツシェル塩
140夕/そVe岱ene一T*
17夕/そ水酸化ナトリウム
40タノクフオルムアルデヒド(37%)
150夕/そPH
II.5温度
21℃*EDTA(エチレンジアミン四酢酸)
のナトリウム塩の一種の商品名約1時間のメッキにつづ
いて、銅をコーチングした基体を水洗し、乾燥し、次に
パック拡散を行うために例1に於けると同様に320メ
ッシュ山203粉末で珪質砂岩ブラストにして整備した
。
その後で、20メッシュ下から40メッシュ上のマグネ
シウム粉末と、28なし、し48メッシュ間の心203
粉末との重量にして50−5坪昆合物を含む、鋼のレト
ルト中のパックの中りこ埋める。パックは、その中にパ
ーツを埋める前に、先ず約427℃でよく焼いて、重量
にして約3%のNH4CIで刺激する。レトルトは、パ
ック中に埋めたパーツと一緒にオーブン中に置き、37
0q0に加熱して約24時間この温度に保つ。マグネシ
ウム−銅金属間化合物が犠牲コーチングとして形成され
る。
シウム粉末と、28なし、し48メッシュ間の心203
粉末との重量にして50−5坪昆合物を含む、鋼のレト
ルト中のパックの中りこ埋める。パックは、その中にパ
ーツを埋める前に、先ず約427℃でよく焼いて、重量
にして約3%のNH4CIで刺激する。レトルトは、パ
ック中に埋めたパーツと一緒にオーブン中に置き、37
0q0に加熱して約24時間この温度に保つ。マグネシ
ウム−銅金属間化合物が犠牲コーチングとして形成され
る。
コーチングされたパーツは例1と同様に清浄これ、そし
て同様にキュアリングした珪酸塩のコーチングを得、そ
して次にアルミニウムりん酸塩ークロム酸塩化成のトッ
プコ−トが提供されるが、これを約450)0でキュア
リングする。例3 鋼製パーツ(SAE4340)は、鋼のレトルト中に入
れてあるパック中に埋めて、パーツは厚さ約0.001
3肌の亜鉛でコーチングされる。
て同様にキュアリングした珪酸塩のコーチングを得、そ
して次にアルミニウムりん酸塩ークロム酸塩化成のトッ
プコ−トが提供されるが、これを約450)0でキュア
リングする。例3 鋼製パーツ(SAE4340)は、鋼のレトルト中に入
れてあるパック中に埋めて、パーツは厚さ約0.001
3肌の亜鉛でコーチングされる。
ここにパックの組成は重量にして約20%の亜鉛(10
0メッシュ下、325メッシュ上)に、重量にして80
%のN203(28ないし48メッシュ)を混合して含
み、之に更に尿素を重量にして約0.5%を加える。レ
トルトは約34y0の温度まで約2畑時間加熱する。こ
れにより鋼基体面に亜鉛を多く含むコーチングを得るが
、コーチングは、部分的に鋼基体中に拡散し、亜鉛を重
量にして約70%ないし80%含んでいる。亜鉛のコー
チングを作った後に、パーツは2.8k9/地を越さぬ
圧力で325メッシュAI203を用いて表面を研いで
きれいにされ、清浄になったパーッは例2と同様に鋼の
レトルト中のマグネシウム−山203パックに埋められ
、そして亜鉛をコーチングした鋼のパーツは42ず○な
いし455qoの温度で約2餌時間パック拡散に付せう
れ、マグネシウム−亜鉛金属間化合物より成る犠牲コー
チングを作る。
0メッシュ下、325メッシュ上)に、重量にして80
%のN203(28ないし48メッシュ)を混合して含
み、之に更に尿素を重量にして約0.5%を加える。レ
トルトは約34y0の温度まで約2畑時間加熱する。こ
れにより鋼基体面に亜鉛を多く含むコーチングを得るが
、コーチングは、部分的に鋼基体中に拡散し、亜鉛を重
量にして約70%ないし80%含んでいる。亜鉛のコー
チングを作った後に、パーツは2.8k9/地を越さぬ
圧力で325メッシュAI203を用いて表面を研いで
きれいにされ、清浄になったパーッは例2と同様に鋼の
レトルト中のマグネシウム−山203パックに埋められ
、そして亜鉛をコーチングした鋼のパーツは42ず○な
いし455qoの温度で約2餌時間パック拡散に付せう
れ、マグネシウム−亜鉛金属間化合物より成る犠牲コー
チングを作る。
犠牲コーチングの形成に続いて、パーツは例1および例
2と同様に清浄にされ、次にキュアリングした珪酸ナト
リウムコーチングを供され、そして次にここに述べたよ
うに、キュアリングした珪酸塩コーチングの上に形成さ
れたりん酸アルミニウムークロム酸塩のキュアリングし
たコーチングのトップコートを供される。
2と同様に清浄にされ、次にキュアリングした珪酸ナト
リウムコーチングを供され、そして次にここに述べたよ
うに、キュアリングした珪酸塩コーチングの上に形成さ
れたりん酸アルミニウムークロム酸塩のキュアリングし
たコーチングのトップコートを供される。
ここでパック拡散工程について説明する。
ここに述べた様に、パック中のマグネシウムは重量にし
て約5なし、し95%(例えば40なし、し60%)の
範囲、耐火性希釈剤は重量にして約95%まで(例えば
60ないし40%)、そしてハロゲン化物刺激剤は少量
ではあるがしかし効果的量、例えばパックの全重量の、
重量にして約1/4%ないし5%の範囲である。パック
をマグネシウム拡散サイクルの中で使用するに先立って
先づそれを調整するため370qoないし510こ0で
焼き出し‘こ付する。ハロゲン化物刺激剤は金属ならび
にハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化物を作るもの
たとえば沃素の如きものを含む。ハロゲン化物の例とし
ては数多〈のうちNH4CI,NH4F,NH41,N
H4Br及びAIC13があげられる。マグネシウム粉
末の流度はほぼ325メッシュ上より20メッシュ下(
米国標準節)の範囲、例えば20メッシュ下ないし40
メッシュ上の範囲でよい。アルミナが不活性希釈剤とし
てパックに用いられる。
て約5なし、し95%(例えば40なし、し60%)の
範囲、耐火性希釈剤は重量にして約95%まで(例えば
60ないし40%)、そしてハロゲン化物刺激剤は少量
ではあるがしかし効果的量、例えばパックの全重量の、
重量にして約1/4%ないし5%の範囲である。パック
をマグネシウム拡散サイクルの中で使用するに先立って
先づそれを調整するため370qoないし510こ0で
焼き出し‘こ付する。ハロゲン化物刺激剤は金属ならび
にハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化物を作るもの
たとえば沃素の如きものを含む。ハロゲン化物の例とし
ては数多〈のうちNH4CI,NH4F,NH41,N
H4Br及びAIC13があげられる。マグネシウム粉
末の流度はほぼ325メッシュ上より20メッシュ下(
米国標準節)の範囲、例えば20メッシュ下ないし40
メッシュ上の範囲でよい。アルミナが不活性希釈剤とし
てパックに用いられる。
アルミナの他になお他の不活性で、温度に対して安定し
た希釈剤例えばジルコニャ,チタニャ,ハフニヤ,トリ
ャ,希士類酸化物,炭化珪素,炭化チタン,炭化タング
ステン,及びこれに類するものが使用し得る。使用され
る不活性希釈剤は一般に性質が耐火性で、融点が130
0℃以上である。粒度は何れも同様に325メッシュ上
から20メッシュ下の範囲、例えば28ないし48メッ
シュでよい。パック拡散中の温度はマグネシウムの融点
より下を維持し、一般に370qoより54ぴ○の範囲
、できれば400qoより483q○の範囲である。
た希釈剤例えばジルコニャ,チタニャ,ハフニヤ,トリ
ャ,希士類酸化物,炭化珪素,炭化チタン,炭化タング
ステン,及びこれに類するものが使用し得る。使用され
る不活性希釈剤は一般に性質が耐火性で、融点が130
0℃以上である。粒度は何れも同様に325メッシュ上
から20メッシュ下の範囲、例えば28ないし48メッ
シュでよい。パック拡散中の温度はマグネシウムの融点
より下を維持し、一般に370qoより54ぴ○の範囲
、できれば400qoより483q○の範囲である。
次に非金属コーチングを作る工程について述べる。珪酸
塩コーチングを造る場合、広範囲に亘つての珪酸塩溶液
が用い得られるが、珪酸カリウムが好ましい。従って、
スプレー−浸債ースプレー系に於て、金属パーツ面への
第一のスプレーコーチングは重量にして1ないし3%K
20及び2.5ないし7.5%Si02を含む珪酸カリ
ウム溶液より造るのが好ましく、次にこれを乾かしキュ
アリングする。このようにコーチングされたパーツは、
重量にして約0.3なし、し0.75%K20と約0.
75ないし2.5%Si02を含む蓮酸カリウム溶液中
で浸漬コーチングし、乾燥し、キュアリングする。次に
最終のスプレーコーチングを上記の第一に述べた溶液を
用いて行い、つづいて乾燥しキュアリングする。キュァ
リングの前に行うコーチングの工程は100℃までの温
度で行われる。珪酸ナトリウム溶液を用いてもよい。蟻
牲コ−チング上に均一の保護コーチングを造る為の好ま
しい溶液は、重量にして0.05なし、し2%Sj02
相等量、例えばNa20・3.2$i02の形の可溶性
珪酸塩を含むものである。使用してもよいその他の溶液
には珪酸リチウム及び珪酸エチルの如き有機珪酸塩があ
る。珪酸塩をほどこした犠牲マグネシウムーニッケルコ
ーチングの寿命は、蓬酸塩コーチングを行ったと殆んど
同じ方法で溶液から化成コーチングを作ることにより更
に一段と増し得た。
塩コーチングを造る場合、広範囲に亘つての珪酸塩溶液
が用い得られるが、珪酸カリウムが好ましい。従って、
スプレー−浸債ースプレー系に於て、金属パーツ面への
第一のスプレーコーチングは重量にして1ないし3%K
20及び2.5ないし7.5%Si02を含む珪酸カリ
ウム溶液より造るのが好ましく、次にこれを乾かしキュ
アリングする。このようにコーチングされたパーツは、
重量にして約0.3なし、し0.75%K20と約0.
75ないし2.5%Si02を含む蓮酸カリウム溶液中
で浸漬コーチングし、乾燥し、キュアリングする。次に
最終のスプレーコーチングを上記の第一に述べた溶液を
用いて行い、つづいて乾燥しキュアリングする。キュァ
リングの前に行うコーチングの工程は100℃までの温
度で行われる。珪酸ナトリウム溶液を用いてもよい。蟻
牲コ−チング上に均一の保護コーチングを造る為の好ま
しい溶液は、重量にして0.05なし、し2%Sj02
相等量、例えばNa20・3.2$i02の形の可溶性
珪酸塩を含むものである。使用してもよいその他の溶液
には珪酸リチウム及び珪酸エチルの如き有機珪酸塩があ
る。珪酸塩をほどこした犠牲マグネシウムーニッケルコ
ーチングの寿命は、蓬酸塩コーチングを行ったと殆んど
同じ方法で溶液から化成コーチングを作ることにより更
に一段と増し得た。
好ましい化成コーチング水溶液は重量にして約5%ない
し30%の範囲のりん酸(でき得れば10%ないし30
%)、0.0235%ないし3%アルミニウム及び又は
0.75%ないし6%マグネシウムより成る1種又はそ
れ以上の金属、3%ないし8%クロム酸(Cの3)、及
び主な残として水を含む溶液である。キュァリングした
蓮酸塩をつけた鉄金属パーツの化成コーチングの後で、
パーツは乾燥され、オーブン中でキュアリングをするが
、オーブンは金属の表面を450qCの温度に加熱する
。
し30%の範囲のりん酸(でき得れば10%ないし30
%)、0.0235%ないし3%アルミニウム及び又は
0.75%ないし6%マグネシウムより成る1種又はそ
れ以上の金属、3%ないし8%クロム酸(Cの3)、及
び主な残として水を含む溶液である。キュァリングした
蓮酸塩をつけた鉄金属パーツの化成コーチングの後で、
パーツは乾燥され、オーブン中でキュアリングをするが
、オーブンは金属の表面を450qCの温度に加熱する
。
次にパーツは使用される化成コーチングのサイクルに従
って、次の適用の前に冷却される。上述したように化成
コーチングを適用すると滑かな均一の表面層が得られる
ことになり、この上なんら余分の表面仕上げの必要なし
に耐酸化・耐腐食保護物を提供する。ほぼ2.5ミクロ
ンの増強するには珪酸塩及び化成コーチングを何回も用
いることによって得られる。ここに記載した化成コーチ
ング形式に更に加えて、可溶性珪酸塩と組んでりん酸塩
−クロム酸塩型の種々の化成コーチングが用い得られる
ことも述べておいた方がよいであろう。
って、次の適用の前に冷却される。上述したように化成
コーチングを適用すると滑かな均一の表面層が得られる
ことになり、この上なんら余分の表面仕上げの必要なし
に耐酸化・耐腐食保護物を提供する。ほぼ2.5ミクロ
ンの増強するには珪酸塩及び化成コーチングを何回も用
いることによって得られる。ここに記載した化成コーチ
ング形式に更に加えて、可溶性珪酸塩と組んでりん酸塩
−クロム酸塩型の種々の化成コーチングが用い得られる
ことも述べておいた方がよいであろう。
概括的に云えば、化成コーチングは少くも1種の金属、
例えば山,M夕,Zn,Be,Ba,Sr,Ce族金属
及びその他金属のりん酸塩及びクロム酸塩を含んでいる
。化成型式の他の実例として次の例を挙げる。ベリリウ
ムのりん酸塩ークロム酸塩溶液Xは85%りん酸(1.
6夕/泌)200の‘でスタートして作るが、水でうす
めてpHI.01にしておく。この溶液に62.5夕の
クロム酸(99%Cの3)及び40夕のりん酸ベリリウ
ム(技3(P04)2)を加える。この溶液は密度が1
.2夕/机上であり、コーチングした表面にこの溶液を
スプレーし、150q○から42720ないし48〆0
の間の温度でキュアリングして化成コーチングを提供す
る。この時必要な場合はスプレィとキュアリングは約3
回又はそれ以上くり返す。前述した溶液は他の可溶性金
属塩又は化合物を加え得る原液として使用し得る。好ま
しい型式は溶液×の120夕に他の金属塩又は化合物を
0.69夕加えることである。次の一連の化成溶液はこ
れから造り得る種々の型式の実例である。【11溶液X
120のこpH1.8でクロム酸マグネシウム0.69
夕を溶解した。
例えば山,M夕,Zn,Be,Ba,Sr,Ce族金属
及びその他金属のりん酸塩及びクロム酸塩を含んでいる
。化成型式の他の実例として次の例を挙げる。ベリリウ
ムのりん酸塩ークロム酸塩溶液Xは85%りん酸(1.
6夕/泌)200の‘でスタートして作るが、水でうす
めてpHI.01にしておく。この溶液に62.5夕の
クロム酸(99%Cの3)及び40夕のりん酸ベリリウ
ム(技3(P04)2)を加える。この溶液は密度が1
.2夕/机上であり、コーチングした表面にこの溶液を
スプレーし、150q○から42720ないし48〆0
の間の温度でキュアリングして化成コーチングを提供す
る。この時必要な場合はスプレィとキュアリングは約3
回又はそれ以上くり返す。前述した溶液は他の可溶性金
属塩又は化合物を加え得る原液として使用し得る。好ま
しい型式は溶液×の120夕に他の金属塩又は化合物を
0.69夕加えることである。次の一連の化成溶液はこ
れから造り得る種々の型式の実例である。【11溶液X
120のこpH1.8でクロム酸マグネシウム0.69
夕を溶解した。
{21溶液X120夕にpHI.3でりん酸マグネシウ
ム0.69夕を溶解した。
ム0.69夕を溶解した。
{3}溶液X120夕にpH2でりん酸アルミニウム0
.69夕を溶解した。
.69夕を溶解した。
‘41溶液X120のこ解1.8で0.69夕のBa(
OH)2・虫LOを溶解した。
OH)2・虫LOを溶解した。
脇溶液X120のこpH1.9で0.69夕のCe2(
C03)・虫LOを溶解した。
C03)・虫LOを溶解した。
【6ー溶液X120のこpHI.4で0.69夕のCe
(P03)3を溶解した。
(P03)3を溶解した。
鋼基体面上に上記溶液から造り、乾燥し、キュアリング
した、スプレーによるコーチングは、一連の酸化と塩水
噴霧サイクルにかけると満足すべき化成コーチング性質
を示した。
した、スプレーによるコーチングは、一連の酸化と塩水
噴霧サイクルにかけると満足すべき化成コーチング性質
を示した。
次にメッキ液について説明する。
税に述べた如く金属基体面上にマグネシウム反応性マト
リックス金属の層を得る為に種々の手法が使用される。
使用可能な無電餓ニッケルメッキ溶液は次の通りである
。硫酸ニッケル 15〜30夕/ど次
亜りん酸ナトリウム 15〜3M/そグリコール
酸ナトリウム 20〜40多/そこは〈酸ナトリ
ウム 10〜20夕/そ調整されたpHの値
4.5〜6好ましい温度
82〜90qo典型的な水溶液は25夕/
その硫酸ニッケル、25夕/その次亜りん酸ナトリウム
、30夕/そのグリコール酸ナトリウム及び17夕/そ
のこはく酸ナトリウムを含むものとする。
リックス金属の層を得る為に種々の手法が使用される。
使用可能な無電餓ニッケルメッキ溶液は次の通りである
。硫酸ニッケル 15〜30夕/ど次
亜りん酸ナトリウム 15〜3M/そグリコール
酸ナトリウム 20〜40多/そこは〈酸ナトリ
ウム 10〜20夕/そ調整されたpHの値
4.5〜6好ましい温度
82〜90qo典型的な水溶液は25夕/
その硫酸ニッケル、25夕/その次亜りん酸ナトリウム
、30夕/そのグリコール酸ナトリウム及び17夕/そ
のこはく酸ナトリウムを含むものとする。
なおその他の、銅の無電解〆ッキ溶液は次の成分を含む
;170夕/そ ロッシェル塩20
夕/そ 水酸化ナトリウム35夕/そ
硫酸鋼(CuS04・9LO)種々のメッ
キ液たとえばアメリカのニュージャージ州ウエストウッ
ド(Westwood)のMetalsand、Pla
sticsP肋lications社により1923年
に出版された“金属仕上げに対する案内・指導書(Gu
ide Book and Directoび for
MetalFinishing)”と題する本に見出
されるようないくつかのメッキ液はこの業界ではよく使
われており、ここに繰り返し述べる必要はなかろう。
;170夕/そ ロッシェル塩20
夕/そ 水酸化ナトリウム35夕/そ
硫酸鋼(CuS04・9LO)種々のメッ
キ液たとえばアメリカのニュージャージ州ウエストウッ
ド(Westwood)のMetalsand、Pla
sticsP肋lications社により1923年
に出版された“金属仕上げに対する案内・指導書(Gu
ide Book and Directoび for
MetalFinishing)”と題する本に見出
されるようないくつかのメッキ液はこの業界ではよく使
われており、ここに繰り返し述べる必要はなかろう。
今までの説明から明白なように、この発明の1具体例は
鉄金属成品の様な金属基体をもつ工業成品に関するもの
であり、上言己基体に結合していて、銀,銅,ニッケル
,コバルト,セリウム,珪素,錫,及び亜鉛より成るグ
ループのうちのマグネシウム反応性マトリックス金属と
マグネシウムとの少〈も1種の金属間化合物を含み、上
記金属基体に対し陽極となっている熱拡散犠牲コーチン
グによって特徴づけられている。犠牲コーチングは、好
ましくは、蓮酸ナトリウム,珪酸カリウム,珪酸リチウ
ム及び珪酸エチルより成るグループ中より選んだ1珪酸
塩からできているキュアリングした非金属障壁層を結合
した状態で有している。更に好ましい例では、蓬酸塩層
に化成コーチングを加えるが、ここに化成コーチングは
アルミニウムのりん酸塩−クロム酸塩の如きりん酸−ク
ロム酸の金属塩を含む。発明のもう一つの例では、最終
のコーチング中の反応性マトリックス金属の残留層は厚
さが0.00025伽以下から0.0127肌の範囲を
とり得、そしてその厚さが0.00025伽から0.0
127伽の範囲の犠牲層がそれに加つて結合している。
鉄金属成品の様な金属基体をもつ工業成品に関するもの
であり、上言己基体に結合していて、銀,銅,ニッケル
,コバルト,セリウム,珪素,錫,及び亜鉛より成るグ
ループのうちのマグネシウム反応性マトリックス金属と
マグネシウムとの少〈も1種の金属間化合物を含み、上
記金属基体に対し陽極となっている熱拡散犠牲コーチン
グによって特徴づけられている。犠牲コーチングは、好
ましくは、蓮酸ナトリウム,珪酸カリウム,珪酸リチウ
ム及び珪酸エチルより成るグループ中より選んだ1珪酸
塩からできているキュアリングした非金属障壁層を結合
した状態で有している。更に好ましい例では、蓬酸塩層
に化成コーチングを加えるが、ここに化成コーチングは
アルミニウムのりん酸塩−クロム酸塩の如きりん酸−ク
ロム酸の金属塩を含む。発明のもう一つの例では、最終
のコーチング中の反応性マトリックス金属の残留層は厚
さが0.00025伽以下から0.0127肌の範囲を
とり得、そしてその厚さが0.00025伽から0.0
127伽の範囲の犠牲層がそれに加つて結合している。
マグネシウムーニツケル犠牲層の場合、マグネシウムの
量は重量にして15%ないし60%そして通常は20%
ないし50%の範囲をとり得る。反応性金属銀,銅,ニ
ッケル,コバルト,セリウム,珪素,錫及び亜鉛につい
て云えば、犠牲コーチングとして現われてくる。
量は重量にして15%ないし60%そして通常は20%
ないし50%の範囲をとり得る。反応性金属銀,銅,ニ
ッケル,コバルト,セリウム,珪素,錫及び亜鉛につい
て云えば、犠牲コーチングとして現われてくる。
熱拡散によってマグネシウムとともに形成された金属間
化合物は、MgAg,A&Ag;MgCり,Mg2Cu
;MgNi2,Mg2Ni;Mg3C8,M軸Ce,M
gCe,等;M&Si;Mg2Sn;及びMgZn3,
MgZn,M解−,等を含んでいる。一般的に云えば、
化合物の大部分はマグネシウムを重量にして約15%な
いし60%の範囲内にほぼ一致して含み、そのうちの大
多数は約20%ないし50%内になる。次亜りん酸塩又
はジメチルアミンボランを含む溶液を用いた時は、Mg
−P,Mg−Bの系の化合物が存在することを認めてよ
い。この発明は特に選んだ具体例と関連して記載してき
たが、この技術の専門家はすぐと理解できるように、こ
の発明の精神並に範囲を外れることなく、変更並に変化
の助をかり得ることを諒解すべきである。
化合物は、MgAg,A&Ag;MgCり,Mg2Cu
;MgNi2,Mg2Ni;Mg3C8,M軸Ce,M
gCe,等;M&Si;Mg2Sn;及びMgZn3,
MgZn,M解−,等を含んでいる。一般的に云えば、
化合物の大部分はマグネシウムを重量にして約15%な
いし60%の範囲内にほぼ一致して含み、そのうちの大
多数は約20%ないし50%内になる。次亜りん酸塩又
はジメチルアミンボランを含む溶液を用いた時は、Mg
−P,Mg−Bの系の化合物が存在することを認めてよ
い。この発明は特に選んだ具体例と関連して記載してき
たが、この技術の専門家はすぐと理解できるように、こ
の発明の精神並に範囲を外れることなく、変更並に変化
の助をかり得ることを諒解すべきである。
かかる変更並に変化はこの発明の特許請求の範囲および
実施の態様の要部及び範囲内にあると考えられる。
実施の態様の要部及び範囲内にあると考えられる。
第1図は本発明による比較的にうすし、マグネシウムー
ニッケル犠牲コーチングの顕微鏡写真を示し、第2図は
本発明による比較的に厚いマグネシウムーニッケルコー
チングの顕微鏡写真を示す。 記号の説明、1は基体、2および2′は犠牲コーチング
(マグネシウム金属間化合物)、3は残留ニッケルをそ
れぞれ示す。FIG.l FIG.2
ニッケル犠牲コーチングの顕微鏡写真を示し、第2図は
本発明による比較的に厚いマグネシウムーニッケルコー
チングの顕微鏡写真を示す。 記号の説明、1は基体、2および2′は犠牲コーチング
(マグネシウム金属間化合物)、3は残留ニッケルをそ
れぞれ示す。FIG.l FIG.2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 工業製品としての接着性防食コーチングを施した金
属基体であって、前記接着性防食コーチングが、銀,銅
,ニツケル,コバルト,セリウム,珪素,錫,および亜
鉛から成るグループから選んだマグネシウム反応性マト
リツクス金属とマグネシウムとの少なくとも1種のマグ
ネシウム金属間化合物から成っていて前記金属基体に対
し陽極的であるような、前記金属基体に結合した熱拡散
犠牲コーチングから成っていることを特徴とする接着性
防食コーチングを施した金属基体。 2 工業製品としての接着性防食二重コーチングを施し
た金属基体であって、前記接着性防食二重コーチングが
、銀,銅,ニツケル,コバルト,セリウム,珪素,錫,
および亜鉛から成るグループから選んだマグネシウム反
応性マトリツクス金属とマグネシウムとの少なくとも1
種のマグネシウム金属間化合物から成っていて前記金属
基体に対し陽極的であり、且つ珪酸ナトリウム,珪酸カ
リウム,珪酸リチウム,および珪酸エチルから成るグル
ープから選んだ1つの珪酸塩から生成されたキユアリン
グされた非金属障壁層を結合して有している。 前記金属基体に結合した熱拡散犠牲コーチングから成っ
ていることを特徴とする接着性防食二重コーチングを施
した金属基体。3 前記選んだマグネシウム反応性マト
リツクス金属がニツケルであるような特許請求の範囲2
に記載の接着性防食二重コーチングを施した金属基体。 4 腐食的環境に対し金属基体を防食するためにこの金
属基体に接着性防食コーチングを施した工業製品を製造
する方法であって、前記金属基体に対し相対的に陽極的
である、マグネシウムと少なくとも1種の金属間化合物
を造り得る、銀,銅,ニツケル,コバルト,セリウム,
珪素,錫,および亜鉛から成るグループから選んだマグ
ネシウム反応性マトリツクス金属を以て前記金属基体を
コーチングし、そしてこの金属基体のコーチング中にマ
グネシウムを熱拡散せしめて前記金属間化合物を生成せ
しめ、これによって前記金属基体に対し陽極的であり且
つ前記金属基体に結合した少なくとも1種の金属間化合
物から成る熱拡散犠牲コーチングを前記接着性防食コー
チングとして施した金属基体を得るようにした、接着性
防食コーチングを施した金属基体の製造方法。 5 腐食的環境に対して金属基体を防食するためにこの
金属基体に接着性防食二重コーチングを施した工業製品
を製造する方法であって、前記金属基体に対し相対的に
陽極的である。 マグネシウムと少なくとも1種の金属間化合物を造り得
る、銀,銅,ニツケル,コバルト,セリウム,珪素,錫
,および亜鉛から成るグループから選んだマグネシウム
反応性マトリツクス金属を以て前記金属基体をコーチン
グし、この金属基体のコーチング中にマグネシウムを熱
拡散せしめて前記金属間化合物を生成せしめ、これによ
って前記金属基体に対し陽極的であり且つ前記金属基体
に結合した少なくとも1種の金属間化合物から成る熱拡
散犠牲コーチングを生成し、次にこの熱拡散犠牲コーチ
ングに、珪酸ナトリウム,珪酸カリウム,珪酸リチウム
,および珪酸エチルから成るグループから選んだ可溶性
珪酸塩の溶液を、100℃にまで及ぶ範囲の温度におい
て施した非金属コーチングを形成し、更にこの形成され
た非金属コーチングを乾燥し、そして大体150℃ない
し430℃の温度でキユアリングして前記熱拡散犠牲コ
ーチングに結合する非金属障壁層を形成し、これにより
非金属障壁層を結合した熱拡散犠牲コーチングを前記接
着性防食二重コーチングとして施した金属基体を得るよ
うにした、接着性防食二重コーチングを施した金属基体
の製造方法。6 前記金属基体を前記選んだマグネシウ
ム反応性マトリツクス金属でコーチングすることが、前
記金属基体をニツケルでコーチングすることであるよう
な、特許請求の範囲5に記載の接着性防食二重コーチン
グを施した金属基体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US635619 | 1975-11-26 | ||
| US05/635,619 US4036602A (en) | 1975-11-26 | 1975-11-26 | Diffusion coating of magnesium in metal substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5265730A JPS5265730A (en) | 1977-05-31 |
| JPS604902B2 true JPS604902B2 (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=24548496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51126816A Expired JPS604902B2 (ja) | 1975-11-26 | 1976-10-23 | 接着性防食コーチングを施した金属基体およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4036602A (ja) |
| JP (1) | JPS604902B2 (ja) |
| NL (1) | NL7609685A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4569692A (en) * | 1983-10-06 | 1986-02-11 | Olin Corporation | Low thermal expansivity and high thermal conductivity substrate |
| USRE32942E (en) * | 1983-10-06 | 1989-06-06 | Olin Corporation | Low thermal expansivity and high thermal conductivity substrate |
| DE3637447A1 (de) * | 1985-11-05 | 1987-05-07 | Nippon Telegraph & Telephone | Oberflaechenbehandelte(s) magnesium oder magnesiumlegierung und verfahren zur oberflaechenbehandlung von magnesium oder magnesiumlegierung |
| JP2897367B2 (ja) * | 1990-01-12 | 1999-05-31 | 日本特殊陶業株式会社 | 被毒防止体、被毒防止層付触媒及び排気ガス浄化装置 |
| US5304403A (en) * | 1992-09-04 | 1994-04-19 | General Moors Corporation | Zinc/nickel/phosphorus coatings and elecroless coating method therefor |
| DE4336664A1 (de) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Demetron Gmbh | Werkstücke aus nichtkorrosionsbeständigen Metallen mit nach dem PVD-Verfahren aufgebrachten Überzügen |
| DE60222659T2 (de) * | 2001-06-01 | 2008-06-19 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp. | Brennstofftank und -leitung mit ausgezeichnetem korrosionswiderstand und deren herstellungsverfahren |
| US20070141374A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-06-21 | General Electric Company | Environmentally resistant disk |
| US8535791B2 (en) * | 2006-06-30 | 2013-09-17 | The University Of Akron | Aligned carbon nanotube-polymer materials, systems and methods |
| EP2129812B1 (en) * | 2007-03-27 | 2013-04-17 | Alstom Technology Ltd | Turbomachine blade with erosion and corrosion protective coating and method of manufacturing the same |
| US8113787B2 (en) * | 2007-06-20 | 2012-02-14 | Alstom Technology Ltd. | Turbomachine blade with erosion and corrosion protective coating and method of manufacturing |
| CN101391500B (zh) * | 2007-09-21 | 2014-08-20 | 清华大学 | 镁基复合材料及其制备方法 |
| US8268134B2 (en) * | 2010-05-21 | 2012-09-18 | General Electric Company | System for protecting turbine engine surfaces from corrosion |
| US20130192982A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-01 | United Technologies Corporation | Surface implantation for corrosion protection of aluminum components |
| EP3080339B1 (en) * | 2013-12-11 | 2020-05-13 | United Technologies Corporation | High purity aluminum coating with zinc sacrificial underlayer for aluminum alloy fan blade protection |
| FR3102694B1 (fr) * | 2019-10-30 | 2022-06-03 | Safran Aircraft Engines | Procede de compactage d’un revetement anti-corrosion |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2011613A (en) * | 1934-10-06 | 1935-08-20 | Magnesium Dev Corp | Magnesium duplex metal |
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| US2912346A (en) * | 1957-12-16 | 1959-11-10 | Crane Co | Method of coating ferrous articles with magnesium and magnesium-base alloys |
| NL127557C (ja) * | 1963-01-09 | |||
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| DE1935143C3 (de) * | 1969-07-11 | 1975-04-17 | Semikron Gesellschaft Fuer Gleichrichterbau Und Elektronik Mbh, 8500 Nuernberg | Hartlotverbindung bei Halbleiter-Bauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US3748172A (en) * | 1971-05-17 | 1973-07-24 | Chromalloy American Corp | Magnesium based coating for the sacrificial protection of metals |
| US3859061A (en) * | 1973-04-23 | 1975-01-07 | Chromalloy American Corp | Corrosion resistant coating system for ferrous metal articles having brazed joints |
| US3898052A (en) * | 1973-04-23 | 1975-08-05 | Chromalloy American Corp | Corrosion resistant coating system for ferrous metal articles having brazed joints |
-
1975
- 1975-11-26 US US05/635,619 patent/US4036602A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-08-31 NL NL7609685A patent/NL7609685A/xx active Search and Examination
- 1976-10-23 JP JP51126816A patent/JPS604902B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-03-31 US US05/783,396 patent/US4125646A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5265730A (en) | 1977-05-31 |
| NL7609685A (nl) | 1977-05-31 |
| US4125646A (en) | 1978-11-14 |
| US4036602A (en) | 1977-07-19 |
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