JPS6138870A - メカニカルプレ−テイング用混合粉体およびこれを使用した連続メカニカルプレ−テイング法 - Google Patents

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】 本発明は、密着性および耐食性に優れた被膜を被処理表
面にブラスト処理によって形成させるためのメカニカル
プレーティング用ブラスト材料およびこれを使用した連
続メカニカルプレーティング法に関する。

従来において、被処理表面（特に鉄表面）にブラスト処
理によって保護被膜を形成させるメカニカルプレーティ
ング法が種々提案されている。

例えば、英国特許第１，０４ｍｍ，６２０号明細書は、
グリツドとコーテング用金属粒子との混合物を被処理表
面にブラストすることによって耐食性被膜を形成する方
法を開示する。使用されることができるコーテング用金
属粒子としては亜鉛粉末が例示されており、この亜鉛粉
末は鉛や砒素が０．２重量％以下の出来るだけ純度の高
いものが良いと教示している。そして、グリツドとして
は、このコーテング用金属粒子より硬いスチール・ショ
ットが良いとされており、その粒径は０．４〜０．８ｍ
ｍのものが良いと教示している。しかし、この英国特許
第１，０４ｍｍ，６２０号明細書記載の方法に従って、
メカニカルプレーティングを実施すると、亜鉛被膜は形
成されるものの、後記比較例ＡまたはＢに示すように、
形成される被膜の付着量に限界があり。

またその耐食性にも限界がある。これは、コーテング用
粒子としての亜鉛は、その表面が滑らかであると同時に
硬さが低いために、ショツト材と被処理表面との間で変
形偏平化しやすく、この偏平化のために投射エネルギー
が吸収され、また、この展延化によって被処理表面と亜
鉛粒子の衝突接触面積が増大すると共に活性表面が露呈
しにくいこと等によって凝着力が減少すること、などが
その起因をなすものと考えられる。

特開昭４７−１２４０５号公報は、ショツト材の周囲に
コーテング金属（亜鉛）を有機系の結合剤で接合したメ
カニカルプレーティング用材料を開示している。この場
合には、結合剤を使用する点で前記の英国特許とは相違
するものの、やはり、純度の高い亜鉛をコーテングする
ものであるから、亜鉛がもつ表面なめらかさと硬さの低
い性質によって前記と同様に形成される被膜はその付着
量と耐食性に限界が存在する。

従って、これら英国特許第１，０４ｍｍ，６２０号明ｍ
書と特開昭４７−１２４０５号公報に記載の方法は、現
実には工業的に成功をおさめることはなかった。

本願と同一出願人に係る特開昭５６−２１７７３号公報
および特公昭５９−９３１２号公報は、鉄の核の周囲に
鉄−亜鉛合金（金属間化合物）が一体的に形成されたシ
ョツト材を開示する。このショツト材によると、硬さが
非常に高くかつ脆性破壊が生じやすい鉄−亜鉛合金が中
心の重い鉄の衝撃エネルギーによって脆性破壊しながら
小さい投射接触面積のもとで被処理表面に衝突するので
、非常に密着性が強くかつ付着量も多い良好な耐食性被
膜（鉄−亜鉛合金被膜）が形成され、工業的なメカニカ
ルプレーティング材料としてにわかに脚光をあびている
。しかし、ここでの問題は、ブラスト処理によって消耗
する鉄−亜鉛合金層をどのようにして補充しながら経時
変化のない連続処理を実現するかである。この点につい
て、特公昭５９−９３１２号公報は、当初に使用したの
と同じ材料を処理につれて補充することを教示するが、
この場合には、処理中に摩耗した粒子が混在するように
なることは避けられない。

特開昭５６−９３８０１号公報は、亜鉛に’ＩｋＭな各
種の合金元素を添加したメカニカルプレーティング用亜
鉛合金粉末を開示するが、コーテング用金属粒子は、鉄
を合金元素とするものではない。

特公昭５９−２５０３２号公報は、ショツト材の粒径と
コーテング材の粒径を調整することによって耐食性被膜
を形成しようとするメカニカルプレーティング法を開示
する。しかし、この公報もコーテング材として鉄−亜鉛
系の合金を使用することを教示しない。

本発明は１以上のような従来のメカニカルプレーティン
グ技術とは異なる新しく且つ有用なメカニカルプレーテ
ィング用ブラスト材料および連続メカニカルプレーティ
ング法の提供を目的としたものである。

すなわち２本発明は、特許請求の範囲に記載したように
、実質上０．２５　ｎ以」−の粒径を持ち且つそのうち
粒径０．４Ｂ以下のものが７０重量％以−ヒを占めるこ
とが好ましいスチール・ショット材と。

実質上Ｑ、４ｍｍ以下の粒径を持ち且つそのうち粒径０
．２５　ｎ以下が８０重量％以上を占めることが好まし
い鉄−亜鉛系のコーテング用合金粉と。

からなるメカニカルプレーティング用混合粉体であって
。

前記の合金粉が、　Ｆｅを２．５〜５０重量％＋　ＡＩ
＋　Ｃｕ。

Ｓｎ、　ＭｇまたはＳｉの一種または二種具−ヒを合計
で５重量％以下を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不
純物からなり、その平均硬さが１４０〜４５０　ＩＩν
の合金の粉体であり、且つスチール・ショット材に対す
る合金粉の混合比を２５〜４０重量％で混合したことを
特徴とするメカニカルプレーティング用ブラスト材料、
を提供するものであり。

そして、この材料を使用した連続メカニカルプレーティ
ング法として。

実質上０．２５　ｎ以下の粒径を持ち目一つそのうち粒
径０．４ｍｍ以下のものが７０重量％以上を占めること
が好ましいスチール・ショット材を６０〜７５重情部と
。

実質上０　、４　ｍ１以下の粒径を持ち目、つそのうち
粒径０．２５　＊ｖｓ以下が８０重量％以−ヒを占める
ことが好ましい鉄−亜鉛系合金粉であって、　Ｆｅを２
．５〜５０重量％、　Ａｌ、　Ｃｕ、　Ｓｎ、　Ｍｇま
たはＳｉの一種または二種以上を合計で５重量％以下を
含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる平均
硬さが１４０〜４５０Ｈｖのコーテング用合金粉を２５
〜４０重量部と。

の混合体からなるブラスト用材料を被処理面の表面に投
射し、この投射されたブラスト用材料を再び投射面に投
射することを繰り返す連続ブラスト処理法であって。

この繰り返しの間において、ブラスト用材料に対する磁
選工程を挿入し、この磁選工程においてブラスト処理に
よって発生した鉄の微粒子を磁選分離してこれを系外に
排出することを特徴とする連続メカニカルプレーティン
グ法、を提供するものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明のメカニカルプレーティング用ブラスト材料（以
下、単にブラスト用材料と呼ぶことがある）は、ある粒
度分布を持つスチール・ショット材（以下、単にショツ
ト材と呼ぶことがある）と特定の合金組成および硬さを
持つ鉄−亜鉛系のコーテング用合金粉（以下、単に合金
粉と呼ぶことがある）とを、所定の混合比で混合したも
のである。

本発明のブラスト用材料は、後記実施例でも明らかなよ
うに、従来提案されたもの（特に亜鉛をコーテング用金
属粒子として使用するもの）に比べて、被処理表面（特
に鉄または鉄合金の表面）に対して高い密着強度をもっ
て付着量が多く且つ均一な被膜を形成することができ、
被処理表面が凹凸のあるようなもの１例えばボルトのよ
うなものに対しても、全面に均−月つ強固な被膜が形成
され、優れた耐食性を付与することができる。このよう
な効果を得るには、特許請求の範囲に記載の諸要件を満
たす必要がある。以下、これらについて個別に説明する
。

まず１合金粉であるが、これは、　Ｆｅを２．５〜５０
重量％＋　ＡＩ＋　Ｃｕ、　Ｓｎ、　ＭｇまたはＳｊの
一種または二種以上を合計で５重量％以下を含有し、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる鉄−亜鉛系の平
均硬さが１４０〜４５０１（ｖの粉体を使用する。この
合金粉の粒度は、好ましくは、実質上０　、４　ｖｓ＊
以下の粒径を持ち且つそのうち粒径０．２５　龍以下が
８０重量％以上を占めるものである。従来において、こ
のような合金粉をショツト材と共に使用することは知ら
れていなかった。特公昭５９〜９３１２号公報はショツ
ト材自身が鉄の核の周囲に鉄−亜鉛系合金が一体的に形
成されたものを使用する点で８本発明のショツト材と共
に使用する合金粉とは相違がある。

この合金粉の組成において、亜鉛をヘース金属として、
　Ｆｅを２．５〜５０重量％の量で含有させるのは、硬
さが高く且つ脆性破壊の住じやすい合金粉とするうえで
必要であるからである。Ｆｅが２．５％より低いもので
は目的とする硬さが発現できず。

本発明の前記の原理によるメカニカルプレーティングが
効果的に実施できない。Ｆｅが５０％より多いと、耐食
性に効果のある被膜が形成できにくくなる。なお１合金
粉の粒子それぞれが同じＦｅ含有量である必要はなく、
各粒子の各々のＦｅ含有量は異なっていてもよい。ここ
で言うＦｅ；　　２．５〜５０重量％とは各粒子の鉄含
有量がこの範囲にあればよいと言うことであり２合金粉
全体の鉄含有量は、これを平均すれば、５〜４０重量％
、好ましくは１０〜４０Ｍ量％、更に好ましくは１５〜
３５重量％の範囲にあるのがよい。

ＡＬ　Ｃｕ、　Ｓｎ、月ｇまたはＳｉの一種または二種
以上を合計で５重量％以下を添加するのは、このような
元素を合計で５重量％以下の量で配合しても合金粉の必
要な硬さが維持できるからであり、そのうえでごれらの
元素が持つ耐食性改善効果や硬さや脆性の向上効果が享
有できるからである。

この合金粉の硬さと粒度は１本発明において重要な意味
を持っている。合金粉は２まずその硬さが１４０〜４５
０Ｈｖの範囲にあることが必要である。

前記の組成を持ち且つこの範囲の硬さを持つことによっ
て、ショツト材と共に被処理表面に投射されたこの合金
粉が、常に新しい表面が露出する脆性破壊を生じ、ミク
ロ的には鋭角的な外形の表面を持った粒子となって被処
理表面に小さい接触面積のもとて（大きい反撥係数をも
って）強固な被膜が形成されることになる。

そして２粒度は、実質上０．４ｍｍ以下の粒径を持ち且
つそのうち粒径０．２５　ｍ以下が８０重晋％以上を占
めるようなものであるのがよい。本発明の合金粉は前記
のように硬さが高く投射のエネルギーによって脆性破壊
を起こしながら強固な被膜が形成されるものであり、′
脆性破壊によって表れる新しい活性表面はこのような細
かい粒度のものであればある程、増大して付着強度が増
大する。なお連続処理の場合には、当初は０　、４　ｍ
ｍより大きな粒径のものであっても、これが順次脆性破
壊を生じて細粒化してゆくので、必ずしも、　０．４　
ｍｍ以下の粒子のものから出発しな（でもよい。

このような硬さ分布と粒度を持つ合金粉を製造するには
、亜鉛の溶融体（ＡＩ＋　Ｃｕ、　Ｓｎ＋　Ｍｇまたは
Ｓｊの一種または二種以上を合計で５重量％以下を添加
した溶融体）に鉄粉を添加し、その温度管理と反応時間
の管理を適切に行ったうえで、凝固させ、鉄−亜鉛合金
の脆性を利用して機械的にこの凝固体を粉化する処決に
よるのがよい。そのさい凝固体中には未反応の鉄（また
は鉄リッチな核）が分散し、この未反応の鉄核の回りに
濃度変化をもって鉄−亜鉛合金（金属間化合物）が形成
されるように反応条件を管理すると９機械的粉砕によっ
て粒径の大きいものは鉄濃度が高く２粒径の小さいもの
は鉄濃度が低い粉体となる傾向がある。

従って、この粉砕された粒子を適切な粒度に篩分けると
、つまり成る粒度以下にすると、鉄−亜鉛合金からなる
合金粉が得られ且つその鉄濃度の管理が任意にできるこ
とになる。

次ぎに、この合金粉と共に使用するショツト材であるが
、これは、投射エネルギーを付与するものであれば実質
上あらゆるものが使用できるが。

被処理表面が鉄または鉄合金である場合に、これにメカ
ニカルプレーティングを施すさいにはこの被膜中に余分
な物質が混入したりするを防止する観点からすれば、ス
チール・ショットを使用するのがよい。そのさい、この
スチール・ショットは実質上０．２５　ｆ１以上の粒径
を持ち且つそのうち粒径０　、４　鰭以下のものが７０
重量％以上を占める粒度のものであるのがよい。この粒
度は通常のプラスト用材料に比べて細かい粒度である。

本発明のプラスト用材料は、従来ではその例を見ないよ
うな硬さが１４０〜４５０　Ｈｖの粉体をコーテング材
料とするものであり（従来のブラスト用材料のコーテン
グ用金属粒子の硬さは高々１００Ｈｖ程度であった）そ
の被膜形成態様が従来のものと相違するので。

このような細かい粒度のスチール・ショットによって効
果的なプラスト処理が実施できる。

そのさい、このスチール・ショット材に対する該合金粉
の混合比は１０重量％以上、好ましくは。

スチール・ショット材を６０〜７５重量％、前記の合金
粉を２５〜４０Ｍ量％で混合するのがよい。この混合比
と被膜付着量並びに耐食性との関係を第１図および第２
図に示したが１合金粉の混合比が１０重量％以上で、従
来で達成される最高の付着量および耐食性の限界を越え
る付着量をもつ耐食性被膜が形成されることがわかる。

この第１図および隼２図の試験条件については、後記実
施例において詳述する。

本発明に従う合金粉とスチール・ショット材と特開昭６
ｌ−３８８７０（５） の混合体からなるブラスト用材料１は、これをメカニカ
ルプレーティングに使用したときに、第１図や第２図に
示されるごとき高い付着量と優れた耐食性被膜が形成さ
れ、後記実施例で示すようにその付着強度が高くかつ均
一な被膜が形成される。

その理由については必ずしも明確ではないが１本発明者
らはおよそ次のように考えている。

メカニカルプレーティングによる金属同志の凝着は、い
わゆるファンデル・ワールの力によるものであるが、こ
れはブラスト用材料の衝突強さと衝突回数に依存するも
のの、その被膜形成過程においては、各粒子の衝突エネ
ルギーが効果的に凝着力に変換されること、そして、ｉ
！！着する粒子表面は當に活性であること（酸化被膜な
どが存在しないこと）が凝着力の強い被膜を形成するう
えで特に重要となる。本発明のブラスト用材料は２合金
粉自身が硬く且つ脆性をもつので、これが成る投射エネ
ルギーをもって被処理表面に衝突すると膜のうえに更に
ショツト材が衝突して付着力を増大させる。この合金粉
の投射およびショツト材の投射によって９合金粉は常に
新しい表面が露出しながら脆性破壊を生じ、従って、こ
の活性表面同志がファンデル・ワールの力で凝着を起こ
す。この脆性破壊を起こすことは、換言すれば、被処理
表面と合金粉とが常に接触面積が小さい状態で衝突する
ことになる。従ってこのことはまた投射エネルギーがそ
のまま付着力に変換されることになる。

この現象は、硬度が低い亜鉛粉末や亜鉛粒子をショツト
材と共に投射したときの現象と対比すると、より明瞭に
理解される。すなわち、亜鉛自身は滑らかな表面を持ち
且つ硬度が低く展延性に優れることから、被着の形態と
しては、ミクロ的には例えばうろこ状のようになって被
処理表面上に展延して被着することになる。すなわち１
本発明の合金粉のように、脆性破壊を繰り返しなから被
着するのではなく、投射エネルギーはこの展延に成る程
度消費され、且つその被処理表面との接触面積が増大す
ることから投射エネルギーは付着力には直接的には変換
されなくなる。従って、凝着力は弱いものとなる。また
１本発明の合金粉のように活性表面が常に表れるといっ
た現象は殆ど生じないので２粒子の表面に存在した酸化
被膜などがそのまま凝着粒子間に薄膜状で残存し、これ
がまた凝着力を弱めることになる。この弱い凝着力で被
着して被膜は、その厚みが一定以上を越えるようになれ
ば、投射が繰り返えされた場合に、この投射エネルギー
が被膜を剥離させるような作用を供することになる。従
って、被着量には後記比較例でも示すように限界が存在
し、それ以上の厚い被膜はプラストを続行しても形成で
きない。

本発明に従う合金粉は、投射前または途中において鋭角
的な外形を持つ硬く且つ脆性破壊を起こす粒子の集合か
らなっている点において、また。

投射エネルギーがそのまま付着力に変換され、亜鉛の場
合のように投射エネルギーの緩衝作用を起こさない点で
、従来のメカニカルプレーティング用のコーテング材料
とは際立った違いがあり、これによって、付着量、付着
強度、被膜厚みの均−性等において、従来では達成でき
なかったような優れた耐食性被膜を被処理表面（特に鉄
または鉄合金の表面）にメカニカルプレーティング法に
よって形成できるものであり、特に塗装下地処理などに
おいて格段の効果を発揮することができる。

次ぎに１本発明のブラスト用材料を使用した好ましい連
続メカニカルプレーティング法を説明する。

、ブラスト用材料材料は繰り返し使用されることが好ま
しく、そして、被処理表面に対してブラスト用材料が連
続して投射されることが望ましい。

このような連続処理においては、プラスト用拐料がこの
連続処理の過程でその被膜形成能力が変化せず、また形
成される被膜自身が変化しないごとが望まれる。しかし
、投射の過程で１本発明に従う合金粉は更に粉化すると
共に被膜形成に消費され、またスチール・ショットは摩
耗する。このような質および量ともの経時変化をどのよ
うに抑制するかは、連続処理を実現するうえで極めて重
要な課題となる。

本発明者らは、この課題に対処すべく試験を重ねたが２
本発明に従うブラスト用材料を被処理面の表面に投射し
、この投射されたブラスト用材料を再び被処理表面に投
射することを繰り返すさいに、この繰り返しの間におい
て、ブラスト用材料に対する磁選工程を挿入し、この磁
選工程においてブラスト処理によって発生した鉄の微粒
子を磁選分離する方法が極めて効果的であることを見い
だした。つまり、磁性の差によって分級を行う工程を繰
り返しの間に挿入するのである。

第４図はバレル型のブラスト機を使用した場合の実施例
（その詳細は後述する）の工程図を示している。この例
では、バレルを出た投射済ブラスト用材料を再びこのブ
ラスト機のポツパーに戻す過程で、−次分級（風力分級
）と磁選機による磁力分級とを挿入した例を示している
。

この磁選工程は摩耗したスチール・ショットを系外に取
り出すことを主目的とするものである。

摩耗したスチール・ショットが混在するようになＩ ると、これば被膜中に混入するおそれがあるしまた投射
能力に変化を起こすことになる。投射済ブラスト用材料
を一次分級して成る粒度以下のものと以上のものとを選
別すると、細かい粒子群（例えば８０〜１５０メソシユ
）の方には１本発明に従う合金粉と摩耗したスチール粉
が入ってくる。これを磁選すると、摩耗したスチール粉
だけが磁着物として分離できることがわかった。すなわ
ち、この粒子群中の合金粉は非磁着物側に移行し、磁着
物である摩耗したスチール粉と分離できるのである。磁
着物である摩耗したスチール粉は系外に取り出し、非磁
着物である合金粉は再循環する。

そのさい、系外に排出されたスチール・ショットの減少
量並びに被膜に消費された合金粉（系外に排出される微
粉分を含む）の量が、系内の適切な条件範囲を越えて変
動すると、連続ブラスト処理に支障を来すようになるの
で、新に合金粉およびスチール・ショットを補充するこ
とが必要となる。この両者の補充は、第４図に示すよう
に、コンスタント・フィーダーによって行うことができ
る。

磁選工程を挿入することによって、摩耗したスチール粉
だけを系外に選択的に排出できることは耐食性被膜を形
成させることを目的とした連続メカニカルプレーティン
グ法にとって、耐食性に優れた被膜を形成するうえで特
に効果を発揮する。

摩耗した細かいスチールの粉末が被膜中に混在すると、
この粉末が酸化して耐食性を劣化させる原因となるから
である。本発明のブラスト処理に使用するスチール・シ
ョット自身は、その摩耗量が少ない場合には被膜中に混
入することは実質上あり得ない。

なお、この連続処理のほかにバッチ処理においても、こ
の磁選を適用することによって半永続的に本発明に従う
ブラスト用材料を再使用することができることになる。

本発明に従うブラスト用材料は、連続法またはバッチ法
を問わず、メカニカルプレーティングを行う上において
、既に説明したように非常に良好な被膜を被処理表面に
対して形成できるものであるが、錆落としのためや１表
面清浄化のためのブラスト処理を必要とする場合の通常
のブラスト処理用材料としても適用可能であり、また錆
落としと同時に優れた耐食性被膜を形成する場合にも適
用できるものである。

以下に、実施例を挙げて１本発明の内容をより具体的に
説明する。

（この頁、以下余白） 特開昭Ｇ１−３８８７０（７） 実施例１　（合金粉の製造） ＋１６メソシユのものが約５０％の鉄粒子を衝撃式粉砕
機で粉砕したのち粗大クラック部分を除去して、１６メ
ツシユ以下の鉄粉を得た。この鉄粉を炭化珪素製の円筒
容器に充填してトンネル炉で温度９２０℃、滞留時間６
時間で焼結し、この焼結体を衝撃式粉砕機で解粒摩砕し
て、１６〜３２メソシユ。

３２〜４８メンシユ、４８〜６０メソシユ、６０〜８０
メソシユ、８０〜１５０メソシユおよび１５０メツシユ
以下のものに篩分けし、鉄原料とした。

一方、Ａｌ；４重量％、Ｃｕ；０．５重量％、残部が実
質上Ｚｎからなる温度が６２０±５“Ｃの熔融体を作り
、この熔融体に対し、３２〜４８メソシユの鉄原料を重
量比で５０％で投入し２反応温度を５００〜６００℃１
反応時間３〜１０の範囲で変化させた。そのあと、大気
中に放出して２００〜３００℃に保持し、この温度で脆
性を利用して粗解粒したあと、ハンマーミルで粉砕した
。これを４８メソシユ篩で、４８メソシユ以下のものを
採取した。

得られた合金粉の硬さくマイクロビッカース・Ｈν）と
鉄含有量（全体平均）とを１反応条件ごとに第１表に示
した。

第１表の結果から、同じＺｎ溶融体と鉄源を使用しても
、その反応条件の調整によって、硬さとＦｅ含有量の異
なる粉体が得られることがわかる。これは、成る粒度を
境にして合金粉を篩分けた場合に（本例では４８メソシ
ユ以下に篩分けられた）。

この篩分けられた粒子群における亜鉛−鉄の金属間化合
物の量が１反応条件によって変化するからであろう。反
応温度を高くしてまたは反応時間を長くして反応をより
進行させた場合には、細かい粒子には亜鉛−鉄の金属間
化合物の量が多くなり（鉄含有量が多くなり）、硬さの
高い細かい粒子が得られることになる。なお、添加され
た＾１やＣｕも細かい粒子と大きな粒子との間では分布
状態が相違することになる。本発明によれば、この現象
を効果的に利用して硬さの高い細かい合金粉を有利に製
造できる。

実施例２（ブラスティング） 実施例１で製造した合金粉のうち、硬さが３５０Ｈｖで
Ｆｅ含有量が２０．１の粉体をブラスト用合金粉として
使用した。この合金粉は、正確には、Ｆｅ；２０．１％
、＾１ｉ２．１％、Ｃｕ；０．３％、残部がＺｎからな
る粉体であり、各粒子の平均硬さが３５０ＦＩｖで。

４８メツシュ以内において６０メソシユ以下が約８０％
の粒度分布をもつ合金粉である。

この合金粉に対し、第２表に示す混合比で、スチール・
ショットを混合してブラスト用材料とした。使用したス
チール・ショットは、硬さが４５０１１νで、６０メツ
シュ以上で且つ３２メツシユ以下の粒度のものであった
。

第２表 各混合比のブラスト用材料を、タンブラ−型ブラスト機
を用いて、　５４５Ｃの熱延鋼板の試験片にブラストし
た。投射量は７０ｋｇ／分、投射スピードは５１ｍ／秒
（周速）、投射時間は２０分の各一定とした。５４５Ｃ
の熱延板試験片は、　１．２　ｗ　Ｘ８０ｍ　Ｘ　１５
０鶴の形状であり、タンブラ−型ブラスト機に投入する
前に２表面スケールを別のショット・ブラスト法により
除去しておいた。

各ブラスト用材料によるブラスト処理が終わった試験片
の一部を、温度が８０±２℃の２５重量％苛性ソーダ溶
液に浸漬して試験片に付着していた被膜の亜鉛を完全に
溶解し、その溶解量を算出してブラスト合金の付着量を
求めた。その結果を第１図に示した。

また各ブラスト用材料によるブラスト処理が終わった試
験片の他部を、５％塩水に浸漬して発錆試験を行った。

その結果を第２図に示した。

比較例Ａ ブラスト用材料として、スチール・ショットと亜鉛末か
らなる混合粉を使用した以外は実施例２を繰り返した。

亜鉛末（市販品）は平均６μｍの粒径を有したものであ
り、スチール・ショットに対する亜鉛末の混合比は８重
量％であった。

実施例２と同様にして試験片に対する付着量を求め、か
つ試験片の発錆試験を行った。それらの結果を、第１図
および第２図に併記した。

比較例Ｂ ブラスト用材料として、スチール・ショットと亜鉛粒子
からなる混合粉を使用した以外は実施例２を繰り返した
。亜鉛粒子は、亜鉛が９９．５％以上の純度を有するも
のであり、硬度が７０Ｈｖ、　１５０メツシユ以下であ
ってそのうち３５０メンシュ以下が１０％の粒度分布を
持つアトマイズ法によって製造したものを使用した。そ
のさい、実施例２と同様の比率で亜鉛粒子の混合比を変
えた。

実施例２と同様にして試験片に対する付着量を求め、か
つ試験片の発錆試験を行った。それらの結果を、第１図
および第２図に併記した。

第１図結果より２本発明に従うブラスト用材料は、比較
例ＡおよびＢに比べて同一ブラスト条件下でも付着量が
格段に多いことがわかる。この場合、ブラスト合金粉の
スチール・ショットに対する混合比を約２５％以上とす
ると特に付着量が多くなる。しかし、４０％を越えるよ
うな混合比とすると、投射エネルギーが相対的に減少す
るので付着量の増加はあまり期待できない。従って、こ
の混合比は２５〜４０％の範囲がよいようである。亜鉛
末あるいは亜鉛粒子をスチール・ショットに混合した比
較例ＡおよびＢでは、その混合比を変えてもその付着量
には限界がある。本発明の合金粉を使用したブラスト用
材料ではこの限界を大幅に越えてしまうことができる。

その理由としては１本文にも述べたが１本発明の合金粉
自身がもつ高い硬さと脆性的性質から、投射されたとき
に微少な局部破断（Ｉｌｌｋ性破壊）が繰り返えされて
被投射面と投射粒子との間の接触面積が小さい状態に常
に維持されること、そして、新しい活性な表面が常に露
出すること、などが効果的に関与しているものと考えら
れる。

また、第２図の結果から１本発明に従うブラスト用材料
で形成した被膜は、非常に優れた耐食性を示すことがわ
かる。このことは２本発明に従うブラスト用材料で形成
した被膜は緻密且つ一体的に試験片表面に被着し、この
被膜と試験片表面との界面には隙間がなくて付着強度も
良好であったことを示している。比較例Ｂの場合にも亜
鉛粒子の混合比を増大すれば耐食性がやや良好になるけ
れども、これには限界があり１本発明の場合にはこの限
界を遥かに越える耐食性が本合金粉の混合比の小さいと
ころで達成され、混合比を高めればますます耐食性が増
大するようになる。しかし。

第１図の関係から混合比は４０％程度までがよいようで
ある。

実施例３（塗装下地処理） 試験片として０．８鰭Ｘ　７０ｍ　Ｘ　１５０　ｍｍの
形状の冷延鋼板を使用した以外は、実施例２の第２表に
おける試験１１ｋＬ３と同一のブラスト処理を実施した
。

合金粉の付着量は約１００ｍｇ／ｄｍ２であった。

この合金粉が被着した試験片に対し、第３表に示した各
種の塗料を表示の焼付温度でそれぞれ２０分間の焼付処
理し、各試験片の合金被膜表面上に２５〜４０μの塗膜
を形成させた。

特開昭Ｇ１−３８８７０（９） 得られた塗装品をＪＩＳ規格のゴバン目密着性試験およ
び塩水噴霧試験（クロスカット入り）に供した。その結
果を第４表および第５表に示した。

また、比較例として、第３表と同じ塗料を従来のポンデ
ィ処理して得た試験片について、同様のゴバン目密着性
試験および塩水噴霧試験（クロスカット入り）に供した
。これらの試験結果も第４表および第５表に併記した。

したうえで塗装したものは、従来のポンディ処理による
ものと同等の塗料の密着性を示したことがわかる。すな
わち１本発明に従う合金粉のコーテングは機械的に施さ
れたものであるにもかかわらず、従来の常用下地処理と
してのポンディ処理と匹敵できる塗料の密着性が得られ
た。このことば本発明に従う合金粉の被膜が被処理金属
面に如何に強固に付着したかを実証するものである。

そして、第５表の結果からは９本発明に従う合金粉のコ
ーテングは塗料の下地処理としてその耐食性を向上せし
めるうえで驚くべき効果を発揮したことがわかる。特に
ポリエステル系塗料に対しての効果が著しく、従来のポ
ンディ下地処理品は約１５０時間で全面廃錆するのに対
し１本発明の下地処理によると、５００時間でも全く発
錆しない。

また、アクリル系およびエポキシ系の塗料においても、
従来のポンディ下地処理品に比べて格段の耐食性を示し
ている。

実施例４　（連続ブラスト処理） 実施例１で製造した硬さ３５０Ｈｖ、　Ｆｅ含有量２０
．１％で粒度分布が４８メツシユ以下内において６０メ
ソシユ以下が８０％を占める合金粉をブラスト用合金粉
とし、これに１粒度分布が３２メソシュ以下６ｏメツシ
ュ以上であるスチール・ショットを、３５：６５０重量
比で混合してブラスト用材料とした。

処理能力が１００ｋｇのタンブラ−型ブラスト機を使用
し、この中に、Ｍ２Ｏのボルト、および３龍×５０ｍＸ
　１５０ｍの鉄片を８０ｋｇ投入して、前記のブラスト
用材料を投射量が７０ｋｇ／分、投射速度が５１ｍ／秒
のもとで投射した。投射処理は合計１５００分間の連続
処理であった。この連続運転中における各段階での付着
量を測定するために、１００分ごとに付着量測定用の１
．２ｍ　Ｘ　３０ｎ　Ｘ　５ωｍの鉄片試料を５片追加
投入し、この追加投入した試料を投入後２０分経過した
らこれを取り出すという試料採取処理を合計１５回実施
した。そして各試料にコーテングされた付着量を測定し
た。その結果を第３図に示した。

なお、この連続処理は、摩耗して微粉化したスチール・
ショットを系外に排出することと、消耗した合金粉並び
にスチール・ショットを補充することを連続処理の過程
で実施するために１次ぎのような循環サイクルを実施し
た。

すなわち、ブラスト機のロータから排出される処理済ブ
ラスト材料は第４図の系統図に示すよう特開昭Ｇ１−３
８８７０（１ω に、バレルを経てスクリューコンベアに入り、これによ
ってバケットエレベータに装入され２次ぎに風力分級機
で分級したあと、ブラスト機のホッパーに循環させた。

分級によって、　８０メツシユより大きな粒径のものは
該ホッパーに直送したが。

８０〜１５０メソシユに分級されたものは、磁選機に送
り非磁着物と磁着物とに分離した。非磁着物は実質上合
金粉であり、磁着物は摩耗したスチール・ショットの微
粉であった。従って、非磁着物は該ホッパーに送り、磁
着物は系外へ排出した。なお、風力分級によって１５０
メツシユより細かい微粉に一次分級されたものはサイク
ロンで再度分級し、そのアンダーは該ホッパーに送り、
オーバーはバグフィルタ−でその微粉を回収して系外へ
取り出した。。

なお、予備試験において、ブラスト機を循環するブラス
ト材の一回循環ごとの消耗量は９合金粉ついては重量％
で約１　／３０００であり、またスチール・ショットに
ついては重量％で約１１５０００であることが判明した
ので、この消耗量と系外に排出される微粉量に見合う量
の補給を、スクリューコンヘアからバケットエレベータ
に行く流れの過程で、補給用スチール・ショットと補給
用合金粉を各々コンスタント・フィダーによって補給し
続けた。この補給用スチール・ショットと補給合金粉は
前記の初期投入のものと同一のものであった。

第３図の結果は、この１５００分間の連続処理によって
、付着挙動が経時変化することなく、常に一定であった
ことを示している。なお、第３図にはブラスト材を循環
することな（、またブラスト材を補給することなく３０
０分のブラスト処理を実施した場合の比較例の付着量も
併記したが、この場合には１時間の経過と共に付着量が
大きく低下する。

そして、第３図の２００分経過時の採取試料と。

１４００分経過時の採取試料とを、前記実施例２と同様
の耐食性試験に供し、その耐食性に差が現れるか否かを
調べたところ９両者には有意差は全く現れないことを確
認した。これは、ブラスト処理中にスチール・ショット
の摩耗または破砕によって発生した鉄微粒子がコーテン
グ被膜中に混在することによって耐食性に悪い影響を与
えることが。

、本発明の連続処理では効果的に防止されたことを示し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コーテング材とショツト材の混合比とコーテ
ング被膜付着量との関係図。 第２図は、コーテング材とショツト材の混合比と被処理
品の赤錆発生時間との関係図。 第３図は２本発明に従う連続ブラスト処理における運転
時間とコーテング被膜付着量との関係を示す図。 第４図は９本発明の連続プラスチング処理の例を示す処
理系統図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）、スチール・ショット材と、鉄−亜鉛系のコーテ
   ング用合金粉と、からなるメカニカルプレーティング用
   混合粉体であって、 前記の合金粉が、Ｆｅを２．５〜５０重量％、Ａｌ、Ｃ
   ｕ、Ｓｎ、ＭｇまたはＳｉの一種または二種以上を合計
   で５重量％以下を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不
   純物からなる合金であって、実質上０．４ｍｍ以下の粒
   径を持ち且つその平均硬さが１４０〜４５０Ｈｖの粉体
   であり、 該スチール・ショット材に対する該合金粉の混合比を１
   ０重量％以上で混合してなるメカニカルプレーティング
   用ブラスト材料。
2. （２）、スチール・ショット材は、実質上０．２５ｍｍ
   以上の粒径を持ち且つそのうち粒径０．４ｍｍ以下のも
   のが７０重量％以上を占める粒度のものである特許請求
   の範囲第１項記載のブラスト用材料。
3. （３）、合金粉は、実質上０．４ｍｍ以下の粒径を持ち
   且つそのうち粒径０．２５ｍｍ以下が８０重量％以上を
   占める粒度のものである特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のブラスト用材料。
4. （４）、スチール・ショット材に対する該合金粉の混合
   比を２５〜４０重量％で混合してなる特許請求の範囲第
   １項、第２項または第３項記載のブラスト用材料。
5. （５）、スチール・ショット材を６０〜７５重量部と、
   Ｆｅを２．５〜５０重量％、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｍｇま
   たはＳｉの一種または二種以上を合計で５重量％以下を
   含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる平均
   硬さが１４０〜４５０Ｈｖのコーテング用合金粉を２５
   〜４０重量部と、 の混合体からなるブラスト用材料を被処理面の表面に投
   射し、この投射されたブラスト用材料を再び被処理表面
   に投射することを繰り返す連続ブラスト処理法であって
   、 この繰り返しの間において、ブラスト用材料に対する磁
   選工程を挿入し、この磁選工程においてブラスト処理に
   よって発生した鉄の微粒子を磁選分離してこれを系外に
   排出することを特徴とする連続メカニカルプレーティン
   グ法。
6. （６）、スチール・ショット材は、実質上０．２５ｍｍ
   以上の粒径を持ち且つそのうち粒径０．４ｍｍ以下のも
   のが７０重量％以上を占める粒度のものである特許請求
   の範囲第５項記載の連続メカニカルプレーティング法。
7. （７）、合金粉は、実質上０．４ｍｍ以下の粒径を持ち
   且つそのうち粒径０．２５ｍｍ以下が８０重量％以上を
   占める粒度のものである特許請求の範囲第５項または第
   ６項記載の連続メカニカルプレーティング法。