JPS6357505B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6357505B2
JPS6357505B2 JP57142247A JP14224782A JPS6357505B2 JP S6357505 B2 JPS6357505 B2 JP S6357505B2 JP 57142247 A JP57142247 A JP 57142247A JP 14224782 A JP14224782 A JP 14224782A JP S6357505 B2 JPS6357505 B2 JP S6357505B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical body
heat treatment
temperature
aqueous solution
concentrated aqueous
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.)
Expired
Application number
JP57142247A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5931867A (ja
Inventor
Masayoshi Usui
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.)
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd filed Critical Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority to JP57142247A priority Critical patent/JPS5931867A/ja
Publication of JPS5931867A publication Critical patent/JPS5931867A/ja
Publication of JPS6357505B2 publication Critical patent/JPS6357505B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に内燃機関におけるシリンダーラ
イナーのように、金属円筒体の内周面への断熱・
耐摩性被覆層の形成方法に関するものである。 最近高い熱効率と燃焼効率の向上及び小型化に
よる高出力等とに関連して、いわゆる断熱エンジ
ンが種々研究開発の途上にあるが、このような研
究開発に併行してシリンダーライナーの内周面に
セラミツクによる断熱・耐摩性の被覆層を有する
ものの試用され始めてきた。この試用に供される
セラミツクの被覆層の形成方法としては、例えば
プラズマ溶射法、或いは高温焼結法が知られてい
るが、前者にあつては当然溶射に要する熱エネル
ギーを大とし、一方均一な層厚及び高強度を得る
ための原材料としての微粉末の調製(粒子形状、
粒度分布の均一性、流動性等)が極めて困難であ
り、更に剥離性に関連して多くの問題を残す傾向
があり、又後者にあつては高純度の原材料の使用
に相俟つて上記同様に極微粉末の調製が必要とな
り、同時に焼結前に前者と同じように高い熱エネ
ルギーを必要とすると共に、焼結されたセラミツ
ク筒体へのダイヤモンド工具による精密な研削加
工とその後の基体としての金属円筒体内側への焼
嵌め操作とが必要であるため、著しく製造工程が
複雑となり製造原価の高価を招く等の問題を有す
るものであつた。 本発明の目的は、上記した問題を効果的に解決
した比較的簡易な形成方法を提供することであつ
て、特に高純度の原材料を必要とせず、且つ同時
に原材料の調製を容易とし、且つ低温度での加熱
処理による簡便な作業性を有するもので、以下本
発明を詳述すれば、金属円筒体の内周面に被着す
るため、5%以上(好ましくは10%乃至25%)の
例えば木節粘土、蛙目粘土或いはカオリン等の水
簸物からなる粘土を含有する非金属無機質(例え
ばAl2O3,Cr2O3,酸化鉄,ZrO2,SiO2等の金属
酸化物及びMgO・Al2O3,CaZrO3,ZrSiO4等の
複酸化物、若くはSiC,TiC等の炭化物及び
Si3N4,AlN等の窒化物等)の1種またはそれ以
上の、好ましくは粒子の大きさ約44μ以下の微粉
末のものと水とを撹拌混成し、スプレーガン装置
による噴霧操作の簡易性を考慮して必要に応じて
解膠剤として例えばピロリン酸ナトリウムを上記
微粉末に対して重量比で0.2%乃至0.7%及び界面
活性剤として例えば市販のライポンを重量比で
0.03%乃至0.07%を添加調製した泥奨を、予め80
℃乃至250℃に加熱保持した金属円筒体の内周面
に、該円筒体の静止或いは回転下での上下移動状
態をもつて円筒体の内部に設置された同様に静止
或いは回転下で上下可動するスプレーガン装置に
よる噴霧操作によつて被着処理を行わしめ、しか
る後に該円筒体を350℃以上の温度による1次加
熱処理を施すことによつて被着層を結着固化せし
め、更にこの結着固化された被着層を該被着層に
点在する気孔部への含浸処理を行うために、比重
1.55乃至1.7の可溶性クローム化合物(例えば三
酸化クローム(CrO3))、可溶性錯体クローム酸
化物(xCrO3・yCr2O3・zH2O)及びクローム酸
亜鉛(ZnCrO4,ZnCr2O7)等の濃水溶液に浸漬
するか、または該濃水溶液に約44μ以下(好まし
くは20μ程度以下)の粒子の大きさを有する例え
ばAl2O3,Cr2O3,ZrO2,SiO2,SiC及びSi3N4
からなる非金属無機質の微粉末を重量比で10%乃
至25%の範囲に混成したスラリー液中に浸漬して
含浸処理を行わしめ、しかる後に円筒体を4℃/
分の昇温時間をもつて好ましくは460℃乃至650℃
の温度で再度2次加熱処理を行わしめるもので、
前記気孔部を略完全に減少せしめると共に、被着
層を構成してなる粒子相互間及び内周面の金属肌
表面相互間の化学結合と強度とを一層強力なもの
とするために、引続き前記含浸処理と加熱処理
(2次加熱処理と同一条件)とを所望回数反復繰
返すことによつて一層高強度の緻密なセラミツク
層組織構造となして構成するものである。 なお、スプレーガン装置による噴霧操作に際し
ては、泥奨の液滴が円筒体の内周面に衝突して拡
がりに伴つて付着し、直ちに乾燥固着するよう
に、好ましくはスプレーガン装置の噴霧口のノズ
ル弁を自動開閉方式として間欠的に行うことが望
ましい。しかしその時間々隔については円筒体及
びスプレーガンの大きさ及び加熱保持温度等によ
つて適宜定められるものである。一方直ちに乾燥
された泥奨は順次上面に積層・固着されるため、
通常の陶磁器の坏土等にみられるような乾燥収縮
等によつて起生する円筒体内周面からの剥離、崩
壊等の憂いがなく、被着処理後の乾燥度合を充分
とする結果となり、更にこの被着処理後の1次加
熱処理による被着層の結着固化に相乗して、その
後の浸漬による含浸処理操作が極めて簡易となる
ものである。 可溶性クローム化合物からなる濃水溶液につい
ては、2次加熱処理時の温度の上昇につれて脱
水、分解し、即ちCrO3,Cr3O8,Cr2O5及びCrO2
等の一連の酸化物を経て、約450℃乃至460℃附近
において略完全に安定したCr2O3に変化する、こ
の生成されたCr2O3の極微粒子は数Å乃至数十Å
の微細結晶のもので、被着処理によつて当初に形
成された被着層の構成粒子間及び内周面の金属肌
表面間に介在して相互に強固な化学結合を生じ
て、高硬度は勿論のこと、高強度の緻密な組織を
有するセラミツク層を構成できるものである。 当初スプレーガン装置による噴霧操作によつて
形成された被着層は、20%乃至30%程度の見掛気
孔率を有する傾向にあるため、前記可溶性クロー
ム化合物の濃水溶液のみによる含浸処理よりは、
前記酸化物、炭化物及び窒化物等を混成してなる
スラリー液へ含浸するものの方が、気孔部の減少
に対して反復繰返し操作の所望回数を低減するこ
とが出来るものである。 なお、この含浸処理に際して、初め可溶性クロ
ーム化合物単味の濃水溶液を使用し、以後の繰返
し時に前記非金属無機質を含有したスラリー液に
浸漬して2次加熱処理に伴うこれら繰返しを行う
方が、結着、高強度の向上に一層有効であること
が認められた。 更にこの含浸処理を最も効果的とするため、好
ましくは3Kg/cm2乃至5Kg/cm2での加圧状態下、
若しくは10-1mmHg乃至10-2mmHgでの減圧状態下
で行うことが望まれるところである。 以上の通り本発明に係る形成方法によれば、高
純度の原材料を必要とせず、且つ原材料としての
セラミツク材の調製が容易で、更に低温度での加
熱処理に伴う簡便な作業性によつて断熱・耐摩性
の被覆層を構成することができるものである。 以下本発明の実施例について示せば下記の通り
である。 実施例 1 ・ 金属円筒体…材質S45C、寸法内径110mm、肉
厚4mm、筒長200mm。 ・ 泥奨…木節粘土の水簸物、α−Al2O3,SiO2
及びCr2O3の各10重量部の混合粉末に対し
て蒸溜水を重量比で1.2:1の割合で加え、
更にピロリン酸ナトリウムを総重量の0.25
重量%を添加し、ボールミル装置により
48hr粉砕混成した。 ・ 被着層の形成…予め100℃に加熱保持された
円筒体をターン・テーブル上に両軸芯が一
致するようにセツトし、36rpmで回転操作
を行わしめ、同時に円筒体の内部にセツト
した小型自動スプレーガン装置により、5
秒間隔で噴霧・停止を交互に行つて間欠的
に被着操作を6分間行い、内周面の表面に
無機質粉末の被着層を形成せしめた。 なお同時にこの操作に併行してスプレー
ガンを手動により上下移動を行つた。 ・ 加熱処理(1次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で650℃まで逐次温度をあげ、その
後650℃で30分間保持し、炉内で放冷する。 ・ 含浸処理…三酸化クローム(CrO3)を水に
溶解した比重1.7のH2CrO4の水溶液に60分
間浸漬する。 ・ 加熱処理(2次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で600℃まで逐次温度をあげ、その
後600℃で30分間保持し、放冷する。 ・ 反復繰返し操作…上記含浸処理と加熱処理
(2次)とを9回繰返し行うことによつて、
層厚約2mmの高強度の緻密なセラミツク層
組織構造のものを得た。 実施例 2 ・ 金属円筒体…材質実施例1に同じ、但し寸法
内径140mm、肉厚4.5mm、筒長300mm。 ・ 泥奨…木節粘土の水簸物5重量部、蛙目粘土
の水簸物、SiC,Si3N4の各10重量部、
SiO2,CaZrO3の各20重量部、Fe3O4の25
重量部からなる混合粉末に対して、蒸溜水
を重量比で1.3:1の割合で加え、更にピ
ロリン酸ナトリウム及び界面活性剤(ライ
ポン)をそれぞれ総重量の0.3%及び0.03
%を添加し、ボールミル装置により48hr粉
砕混成した。 ・ 被着層の形成…実施例1に同じ。但し予め加
熱保持した温度140℃、被着操作時間12分
間行つた。 ・ 加熱処理(1次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で550℃まで逐次温度をあげ、その
後550℃で30分間保持し、炉内で放冷する。 ・ 含浸処理…CrO3を水に溶解してH2CrO4の濃
水溶液を調製し、これに酒石酸を少量加え
てH2CrO4の1部を還元して比重1.65の錯
体クローム酸(xCrO3・ yCr2O3
zH2O)溶液をつくり、更に該溶液1000ml
に対しSiO2の粉末100gr及びCaZrO3の粉
末150grの割合で添加し、ボールミル装置
により24hr粉砕混成したスラリー液を用
い、真空容器内で10-1mmHgの減圧下で30
分間浸漬する。 ・ 加熱処理(2次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で550℃まで逐次温度をあげ、その
後550℃で30分間保持し、放冷する。 ・ 反復繰返し操作…上記含浸処理と加熱処理
(2次)とを5回繰返し行うことによつて、
層厚約2.1mmの高強度の気孔率の極めて少
くない緻密なセラミツク層組織構造のもの
を得た。 実施例 3 ・ 金属円筒体…材質、寸法共に実施例1に同
じ。 ・ 泥奨…木節粘土の水簸物5重量部、蛙目粘土
の水簸物、カオリン、MgAl2O4の各10重
量部、ZrO265重量部からなる混合粉末に
対して、蒸溜水を重量比で1.5:1の割合
で加え、更にピロリン酸ナトリウム及び界
面活性剤(ライポン)をそれぞれ総重量の
0.5%及び0.06%を添加し、ボールミル装
置により24hr粉砕混成した。 ・ 被着層の形成…実施例1に同じ、但し予め加
熱保持した温度180℃。 ・ 加熱処理(1次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で400℃まで逐次温度をあげ、その
後400℃で、30分間保持し、炉内で放冷す
る。 ・ 含浸処理…CrO3を水に溶解して濃水溶液を
調製し、これにCrO31モルに対してZnOの
微粉末を0.7モルの割合で加えて溶解し、
比重1.55に調製し、更にこの溶液1000mlに
対してCr2O3の微粉末200grの割合で添加
し、ボールミル装置により24hr粉砕混成し
たスラリー液を用い、5Kg/cm2の加圧下で
20分間浸漬する。 ・ 加熱処理(2次)…電気炉内で4℃/分の昇
温速度で650℃まで逐次温度をあげ、その
後650℃で30分間保持し、放冷する。 ・ 反復繰返し操作…上記含浸処理と加熱処理
(2次)とを6回繰返し行うことによつて
層厚約2.3mmの高強度からなる気孔率の1.0
%以下の緻密なセラミツク層組織構造のも
のを得た。 本発明により形成された製品と従来の試用製品
との主たる特性を比較すると下記表の通りであ
る。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 金属円筒体の内周面にセラミツクの被覆層を
    被着形成する方法において、5%以上の粘土を含
    有する1種またはそれ以上の非金属無機質の微粉
    末と水とを撹拌混合してなる泥奨を、予め80℃乃
    至250℃の温度に加熱保持された静止或いは回転
    下で上下移動する金属円筒体の内周面に、同様に
    静止或いは回転下で上下移動するスプレーガン装
    置により噴霧することによつて被着処理を行わし
    め、しかる後に該円筒体を350℃以上の温度によ
    る1次加熱処理を施すことによつて被着層を結着
    固化せしめ、更に円筒体を可溶性クローム化合物
    の濃水溶液の単味または該濃水溶液に非金属無機
    質の微粉末を混成したスラリー液中に浸漬して前
    記濃水溶液またはスラリー液による被着層に点在
    する気孔部への含浸処理を行わしめ、しかる後に
    2次加熱処理を施し、更に前記した含浸処理と加
    熱処理とを所望回数反復繰返すことによつて、一
    層高強度の緻密なセラミツク層組織構造として構
    成せしめてなることを特徴とする金属円筒体にお
    ける内周面への断熱・耐摩性被覆層の形成方法。
JP57142247A 1982-08-17 1982-08-17 金属円筒体における内周面への断熱・耐摩性被覆層の形成方法 Granted JPS5931867A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57142247A JPS5931867A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 金属円筒体における内周面への断熱・耐摩性被覆層の形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57142247A JPS5931867A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 金属円筒体における内周面への断熱・耐摩性被覆層の形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5931867A JPS5931867A (ja) 1984-02-21
JPS6357505B2 true JPS6357505B2 (ja) 1988-11-11

Family

ID=15310863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57142247A Granted JPS5931867A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 金属円筒体における内周面への断熱・耐摩性被覆層の形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5931867A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993011277A1 (fr) * 1991-11-29 1993-06-10 Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. Procede de production d'un element d'immersion pour bain de metal fondu

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2561668B1 (fr) * 1984-03-26 1989-12-29 Dacral Sa Composition de revetement anti-corrosion, procede pour sa mise en oeuvre et elements de boulonnerie revetus
US6358567B2 (en) * 1998-12-23 2002-03-19 The Regents Of The University Of California Colloidal spray method for low cost thin coating deposition
CN102343392A (zh) * 2011-06-14 2012-02-08 昆山市瑞捷精密模具有限公司 一种具有硬膜结构的铁素体不锈钢模具的制备方法
JP2015113551A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 村田機械株式会社 ドラフトローラの内側筒体、ドラフトローラのローラ部、ドラフトローラ、ドラフト装置、及び空気紡績機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993011277A1 (fr) * 1991-11-29 1993-06-10 Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. Procede de production d'un element d'immersion pour bain de metal fondu

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5931867A (ja) 1984-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6284682B1 (en) Process for making chemically bonded sol-gel ceramics
CN107747083B (zh) 一种金属基陶瓷涂层及其制备方法
JPS60238484A (ja) 基材上に多層の化学的に硬化された耐火性コ−テイングを設ける方法
CN109909445B (zh) 抑制高温合金涡轮叶片表面粘砂的陶瓷型壳及制备方法
EP0396240B1 (en) Ceramic meterial and method for producing the same
CN102248166A (zh) 电火花沉积金刚石磨具用电极制备工艺
CN110252156A (zh) 一种金属复合陶瓷膜及其制备方法
CN107630184A (zh) 一种在铌或铌合金表面制备硅化铌涂层的方法
JPS6357505B2 (ja)
CA2211426A1 (en) Graded powder coatings for magnetic applications and process for producing the same
JP2000096204A (ja) 溶融金属耐食性に優れた皮膜を有する溶融金属浴用部材の製造方法
US6074699A (en) Surface hardness of articles by reactive phosphate treatment
RU2714190C1 (ru) Устойчивое к высоким температурам покрытие на водной основе, препятствующее связыванию титан-сталь, и его применение
CN117511260A (zh) 一种取向钢坯防脱碳涂料、涂层及其制备方法
CN106793232A (zh) 一种微波炉或者烤箱腔体的成型方法
CN110937884A (zh) 一种钛基合金粉末热等静压包套内腔隔离层的制备方法
CN111393187A (zh) 一种轻质耐火材料改性增强剂及其制备方法
CN114293126B (zh) 一种latp-tsc复合吸波涂层及其制备方法
JPH0144787B2 (ja)
CN113264765B (zh) 一种HfO2-Si喷涂材料及其制备方法
CN106833038B (zh) 一种汽车减震器弹簧座模具的纳米热喷涂涂料
CN106631173A (zh) 一种C/C复合材料SiC‑Y2Hf2O7复合涂层及制备方法
JPH03138373A (ja) 耐摩耗性、耐熱衝撃性に優れたセラミック被覆材
CN110280465A (zh) 一种提高钢材防腐性能的处理方法
CN110846642A (zh) 一种室温手工制备金属表面陶瓷热障涂层方法