JPS61104062A - 金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法 - Google Patents
金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法Info
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- JPS61104062A JPS61104062A JP22280784A JP22280784A JPS61104062A JP S61104062 A JPS61104062 A JP S61104062A JP 22280784 A JP22280784 A JP 22280784A JP 22280784 A JP22280784 A JP 22280784A JP S61104062 A JPS61104062 A JP S61104062A
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- sprayed
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- 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
- C23C4/18—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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】
産業上の利用分野
本発明は、母材（ベースメタル）上に金属またはセラミ
ックを溶射して耐熱性、耐食性または耐摩性波ｍを形成
する際に生ずる気孔を封止し、溶射物の耐熱性、耐食性
または耐摩性を一層改善する方法に関する。
ックを溶射して耐熱性、耐食性または耐摩性波ｍを形成
する際に生ずる気孔を封止し、溶射物の耐熱性、耐食性
または耐摩性を一層改善する方法に関する。
従来の技術
金属、非鉄金属または非金属の母材の耐熱性、耐食性ま
たは耐摩性を改善するため、母材上に目的に応じて適当
な金属またはセラミックｔ−溶射しそれらの材料に保謙
被ａｔ−形成することは従来から広く行なわれ１いる。
たは耐摩性を改善するため、母材上に目的に応じて適当
な金属またはセラミックｔ−溶射しそれらの材料に保謙
被ａｔ−形成することは従来から広く行なわれ１いる。
従来の母材に機能被膜を付与する処理技、術、たとえば
溶射技術は、母材の表面にブラスト処理また鉱化学的処
理等の前処理を施し、然る後金１４またはセラミックを
プラズマまたはガス溶射法によって溶射するか、或は母
材に対する熱衝＠を回避するためあらかじめ溶射された
金属層の上にさらにセラミック或は金属とセラミックを
混合溶射するものであった。
溶射技術は、母材の表面にブラスト処理また鉱化学的処
理等の前処理を施し、然る後金１４またはセラミックを
プラズマまたはガス溶射法によって溶射するか、或は母
材に対する熱衝＠を回避するためあらかじめ溶射された
金属層の上にさらにセラミック或は金属とセラミックを
混合溶射するものであった。
ところが、このような溶射方法では溶射被膜に気孔の発
生が避けられない。すなわち、母材上に耐熱性、耐食性
または耐摩性被膜を形成する場合、上記の目的に適した
材料の粉末が例えばプラズマ等の溶射等により母材上に
溶射されると、粉末は溶融しながら母材に到達し、溶融
材料は「ヌレ」すなわち母材表面の凹凸部に流れついて
固定し、固化して鱗状となシ、層状となるように溶射処
理が行なわれ１、被膜を形成する。そして、溶融した材
料が母材に到達したとき、両者の境界面Ｋｇｌｌ化物を
生じ、この酸化物は熱分解して原子状から分子状に変成
し、その際気泡を発生し、その気泡は被膜内部に封入さ
れる。そして一部の気泡は上下に開口、連通して被膜表
面から母材に達する気孔となシ、他の一部は、上方へ開
放して凹部を生成し、これが孔部を形成する。このよう
な気孔は、溶射物が製品となって使用されるとき、そこ
から液体またはガス体の侵入を許す。もしその製品が腐
食性高温敵化性または還元性雰囲気で使用され゛ る場
合、侵入１．た液体またはガス体により母材に損傷を生
じ、溶射被膜はその目的を十分に達成することができな
い。そこで、気孔に溶融材料を注入してこれを封止する
ことが必要になる。
生が避けられない。すなわち、母材上に耐熱性、耐食性
または耐摩性被膜を形成する場合、上記の目的に適した
材料の粉末が例えばプラズマ等の溶射等により母材上に
溶射されると、粉末は溶融しながら母材に到達し、溶融
材料は「ヌレ」すなわち母材表面の凹凸部に流れついて
固定し、固化して鱗状となシ、層状となるように溶射処
理が行なわれ１、被膜を形成する。そして、溶融した材
料が母材に到達したとき、両者の境界面Ｋｇｌｌ化物を
生じ、この酸化物は熱分解して原子状から分子状に変成
し、その際気泡を発生し、その気泡は被膜内部に封入さ
れる。そして一部の気泡は上下に開口、連通して被膜表
面から母材に達する気孔となシ、他の一部は、上方へ開
放して凹部を生成し、これが孔部を形成する。このよう
な気孔は、溶射物が製品となって使用されるとき、そこ
から液体またはガス体の侵入を許す。もしその製品が腐
食性高温敵化性または還元性雰囲気で使用され゛ る場
合、侵入１．た液体またはガス体により母材に損傷を生
じ、溶射被膜はその目的を十分に達成することができな
い。そこで、気孔に溶融材料を注入してこれを封止する
ことが必要になる。
溶射被膜の気孔を封止するため、従来から高分子系溶剤
を溶射面に噴霧することが知られてい名。
を溶射面に噴霧することが知られてい名。
しかしながら高分子系材料は、使用に当）、その材料の
融点以上の高温度の雰囲気やその材料を溶解または破壊
するような物理的性質のある雰囲気中では使用すること
ができない。この制限を回避するため溶射の際自溶性金
属を使用することが考えられるが、自溶性金属は気孔の
発生が少ないという利点を持つ反面、溶射後加熱炉にお
いて再溶融の工程を付加する必要があシ、その場合製品
に熱変形を生じ、また、高分子溶剤と同様に（但し 、
。
融点以上の高温度の雰囲気やその材料を溶解または破壊
するような物理的性質のある雰囲気中では使用すること
ができない。この制限を回避するため溶射の際自溶性金
属を使用することが考えられるが、自溶性金属は気孔の
発生が少ないという利点を持つ反面、溶射後加熱炉にお
いて再溶融の工程を付加する必要があシ、その場合製品
に熱変形を生じ、また、高分子溶剤と同様に（但し 、
。
それよシは高温であるが）その溶融温度以上では当然使
用することができないため、その対象が限定される。さ
らに自溶性金属自体耐食性および耐摩性の点で使用環境
の制御ａを避けられない。
用することができないため、その対象が限定される。さ
らに自溶性金属自体耐食性および耐摩性の点で使用環境
の制御ａを避けられない。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、母材上の溶射金属またはセラミック被膜に生
じた気孔を有効に封止すると共に、気孔の封止によって
溶射物から作った製品の使用範囲を狭めることのない金
属またはセラミック溶射被膜の封孔処理方法を提供する
。
じた気孔を有効に封止すると共に、気孔の封止によって
溶射物から作った製品の使用範囲を狭めることのない金
属またはセラミック溶射被膜の封孔処理方法を提供する
。
問題点を解決するための手段および作用本発明による気
孔封止方法は、母材の表面にブラスト処理または化学的
処理を施し、ついでその上に耐熱性、耐食性または耐摩
性金属の一種または数種組合わせたものを溶射し、或は
さらにその上に耐熱性、耐食性または耐摩性セラミック
粉末またはセラミック粉末と金属粉末を混合したものを
溶射した後、その表層波膜上に真空式又は局部真空式電
子ビーム若しくはレーザビームにより再溶融し１封孔す
ることにより、被膜に生じた気孔を完全に封止し、溶射
物で作った製品の使用範囲を狭めることなしに、被膜本
来の目的を十分に達成せしめることができる。
孔封止方法は、母材の表面にブラスト処理または化学的
処理を施し、ついでその上に耐熱性、耐食性または耐摩
性金属の一種または数種組合わせたものを溶射し、或は
さらにその上に耐熱性、耐食性または耐摩性セラミック
粉末またはセラミック粉末と金属粉末を混合したものを
溶射した後、その表層波膜上に真空式又は局部真空式電
子ビーム若しくはレーザビームにより再溶融し１封孔す
ることにより、被膜に生じた気孔を完全に封止し、溶射
物で作った製品の使用範囲を狭めることなしに、被膜本
来の目的を十分に達成せしめることができる。
実施例
以下図面を参照、シ、実施例に基づいて本発明上説明す
る。
る。
第２図（＆）および第２図（ｂ）は、本発明の封孔処理
方法が施され九二種類の金ｌＩ４またはセラミック溶射
物の断面構造を示し、ｌは母材（ベースメタル）、２は
溶射された金属被膜、３はさらにその上に溶射され九セ
ラミックまたはセラミックと金属の混合物の被膜、４は
封孔被膜層である。
方法が施され九二種類の金ｌＩ４またはセラミック溶射
物の断面構造を示し、ｌは母材（ベースメタル）、２は
溶射された金属被膜、３はさらにその上に溶射され九セ
ラミックまたはセラミックと金属の混合物の被膜、４は
封孔被膜層である。
母材ｌは溶射に先立ってブラスト処理または化学的処理
等の前処理が施され、表面を十分に清浄にされる。溶射
金属被膜２の材料としては、耐熱性、耐食性または耐摩
性に富む、タングステン、タンタル、モリブデン、ニッ
ケルクロム、コバルトクロム等のうちから一種またはａ
８［適宜選択され、母材ｌ上にプラズマまたはガス溶射
法により溶封され被膜２ｔ−形成する。被膜３は、耐食
性、耐熱性または耐摩性に富む、アルミナ、ジルコニア
、酸化クロム、酸化チタン等のセラミック粉末のうちか
ら選択されたものまたはそれと金属粉末との混合物を溶
射したものであるｏ４は、以下に説明するように、真空
式または局部真空式電子ビームまたはレーザビームによ
り被膜２または３の上全掃引（スウイープ）することに
より再溶融させる層、すなわち封孔被膜層である。
等の前処理が施され、表面を十分に清浄にされる。溶射
金属被膜２の材料としては、耐熱性、耐食性または耐摩
性に富む、タングステン、タンタル、モリブデン、ニッ
ケルクロム、コバルトクロム等のうちから一種またはａ
８［適宜選択され、母材ｌ上にプラズマまたはガス溶射
法により溶封され被膜２ｔ−形成する。被膜３は、耐食
性、耐熱性または耐摩性に富む、アルミナ、ジルコニア
、酸化クロム、酸化チタン等のセラミック粉末のうちか
ら選択されたものまたはそれと金属粉末との混合物を溶
射したものであるｏ４は、以下に説明するように、真空
式または局部真空式電子ビームまたはレーザビームによ
り被膜２または３の上全掃引（スウイープ）することに
より再溶融させる層、すなわち封孔被膜層である。
第１図（ａ）および第１図缶）は、電子ビーム発生装置
を用いて封孔処理する方法、第３図は封孔処理された板
状の溶射物を示す０ ５は電子ビーム発生装置で、偏向機構７を具え、発生し
たビーム６は偏向機構により左右に、例えば、０．０１
〜１５０００ Ｈｚの振動数で振られる。電子ビーム発
生装置５の真下に置かれた溶射物は、左右に振られるビ
ーム面に対して直角に反覆して送られる。その結果溶射
物（板）の表面には平行した帯状の模様が現われる。
を用いて封孔処理する方法、第３図は封孔処理された板
状の溶射物を示す０ ５は電子ビーム発生装置で、偏向機構７を具え、発生し
たビーム６は偏向機構により左右に、例えば、０．０１
〜１５０００ Ｈｚの振動数で振られる。電子ビーム発
生装置５の真下に置かれた溶射物は、左右に振られるビ
ーム面に対して直角に反覆して送られる。その結果溶射
物（板）の表面には平行した帯状の模様が現われる。
第４図は棒状ないし管状溶射物８の封孔処理方法を示す
。
。
溶射物８はその軸線がビームの振動面内にあるように設
置され、軸線の周シに回転しながらその表層被膜を再溶
融させる０そして順次軸方向に送られて全長に亘って処
理される０ また、特殊な形状の溶射物の場合もこれに準じて封孔処
理がなされる。
置され、軸線の周シに回転しながらその表層被膜を再溶
融させる０そして順次軸方向に送られて全長に亘って処
理される０ また、特殊な形状の溶射物の場合もこれに準じて封孔処
理がなされる。
なお上記いずれの場合でも、ビームの焦点を表層被膜材
料に合わせるようにすることによりビームのもつエネル
ギを十分利用することができる０レーザとしてＣ０ｗガ
スレーザも使用しうる。また、ビームのエネルギの一部
は表層被膜の下の本゛被膜。
料に合わせるようにすることによりビームのもつエネル
ギを十分利用することができる０レーザとしてＣ０ｗガ
スレーザも使用しうる。また、ビームのエネルギの一部
は表層被膜の下の本゛被膜。
にも及ぶが、表層被膜材料に比し熱容量が大きいため再
溶融しても結果的に損傷とはならない０発明の効果 本発明の封孔処理方法は、上記のように構成されている
ので、大エネルギの電子ビームまたはレーザビームを集
中することにより、溶射時に生じた気孔に対してセラミ
ックや超耐高温材料を再溶融して有効に封止し、それら
が封孔被膜層を形成し、従来の溶射物の欠点である気孔
を完全に除去ρ することができる０そこで、液体やガス体が気孔を通っ
て母材に達することがないので、溶射物の使用範囲を従
来よｌｉｔ隋的に拡大することが可能になる。
溶融しても結果的に損傷とはならない０発明の効果 本発明の封孔処理方法は、上記のように構成されている
ので、大エネルギの電子ビームまたはレーザビームを集
中することにより、溶射時に生じた気孔に対してセラミ
ックや超耐高温材料を再溶融して有効に封止し、それら
が封孔被膜層を形成し、従来の溶射物の欠点である気孔
を完全に除去ρ することができる０そこで、液体やガス体が気孔を通っ
て母材に達することがないので、溶射物の使用範囲を従
来よｌｉｔ隋的に拡大することが可能になる。
例えば、廃ガス中にＣＡ’ 、 ＮａＣ１ｓ Ｂｏｘ等
の腐食性物質を含む高温ガス（７００〜９００℃）に接
触する都市ゴミ焼却炉の廃ガス処理設備の中の熱回収用
熱交換器、腐食性が著しくかつ高硬度のパラＶｔ攪拌処
理する高速ターボミキサ、高温腐食性でかつ耐摩耗性を
要する環境で使用される温度計の保護管、高温、高濃度
の塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、苛性ソーダ、硫化
ソーダ、塩素ガス等の蒸溜、濃縮、反応、晶出、乾燥設
備、硬スラリに対する耐摩耗性を要する反応機器、粉塵
に対する耐摩耗性ｔ−要する機器、部品、腐食性ミスト
全含む高温ガスを処理する加熱炉、燃焼炉、流動床燃焼
設備、その他、宇宙船、航空機、自動車、土木機械、繊
維機械、化学機械、製線機械および各棟寛気部品等であ
る。
の腐食性物質を含む高温ガス（７００〜９００℃）に接
触する都市ゴミ焼却炉の廃ガス処理設備の中の熱回収用
熱交換器、腐食性が著しくかつ高硬度のパラＶｔ攪拌処
理する高速ターボミキサ、高温腐食性でかつ耐摩耗性を
要する環境で使用される温度計の保護管、高温、高濃度
の塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、苛性ソーダ、硫化
ソーダ、塩素ガス等の蒸溜、濃縮、反応、晶出、乾燥設
備、硬スラリに対する耐摩耗性を要する反応機器、粉塵
に対する耐摩耗性ｔ−要する機器、部品、腐食性ミスト
全含む高温ガスを処理する加熱炉、燃焼炉、流動床燃焼
設備、その他、宇宙船、航空機、自動車、土木機械、繊
維機械、化学機械、製線機械および各棟寛気部品等であ
る。
第１図（ａ）および第１図（ｂ）は本発明方法を実施す
る装置の線図的説明図、第２図（ａ）および第２図（ｂ
）は本発明方法によって処理された溶射物の断面図、第
３図は同じく板状体の斜視図、第４図は管または棒状体
に対する処理方法を示す斜視図である０１、・、母材
２・・・溶射金属被膜５、・、電子ビーム発生装
置
る装置の線図的説明図、第２図（ａ）および第２図（ｂ
）は本発明方法によって処理された溶射物の断面図、第
３図は同じく板状体の斜視図、第４図は管または棒状体
に対する処理方法を示す斜視図である０１、・、母材
２・・・溶射金属被膜５、・、電子ビーム発生装
置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属、非鉄金属または非金属の母材の表面にブラス
ト処理または化学的処理を施し、ついでその上に耐熱性
、耐食性または耐摩性金属の一種または複数種組合わせ
たものを溶射した後、生成した表層被膜を真空式または
局部真空式電子ビーム若しくはレーザビームにより再溶
融して封孔することを特徴とする封孔処理方法。 ２、金属、非鉄金属または非金属の母材の表面にブラス
ト処理または化学的処理を施し、ついでその上に耐熱性
、耐食性または耐摩性金属の一種または数種組合わせた
ものを溶射し、さらにその上に耐熱性、耐食性また耐摩
性セラミック粉末またはセラミック粉末と金属粉末とを
混合したものを溶射した後、生成した表層被膜を真空式
または局部真空式電子ビームまたはレーザビームにより
再溶融して封孔することを特徴とする封孔処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22280784A JPS61104062A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22280784A JPS61104062A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104062A true JPS61104062A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16788203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22280784A Pending JPS61104062A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104062A (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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