JPS643952B2 - - Google Patents

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JPS643952B2
JPS643952B2 JP17120084A JP17120084A JPS643952B2 JP S643952 B2 JPS643952 B2 JP S643952B2 JP 17120084 A JP17120084 A JP 17120084A JP 17120084 A JP17120084 A JP 17120084A JP S643952 B2 JPS643952 B2 JP S643952B2
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JP
Japan
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coating
powder
coating layer
metal substrate
resistant
Prior art date
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Application number
JP17120084A
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English (en)
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JPS6152374A (ja
Inventor
Kunio Katsuma
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
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Publication date
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Publication of JPS6152374A publication Critical patent/JPS6152374A/ja
Publication of JPS643952B2 publication Critical patent/JPS643952B2/ja
Granted 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
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、400℃程度以下の加温雰囲気状態下
にあつて使用される各種部品等を構成する金属基
体の表面に施してなる耐熱性と耐食性とを同時に
要求される耐熱・耐食性の被覆形成方法の改善に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、前記のこれら温度程度以下において使用
される金属基体の表面に施してなる耐熱・耐食性
の被覆形成方法としては、例えば常法の電鍍法に
よりZn−Ni合金からなる鍍金膜を被着するか、
或いは溶融法によりAl単体又はAl−Zn合金から
なる鍍金膜を被着するかして実用に供されてい
る。更に又金属Zn粉体と6価クロム化合物及び
還元剤とを液状媒体中で混合させた組成物を金属
基体の表面に塗布し、しかる後に加熱処理によつ
て揮発性成分を蒸発させて硬化した被膜を形成す
る方法が特公昭52−904号公報によつて開発され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら前記電鍍法によるものにあつて
は、耐食性に関してはある程度満足するも、耐熱
性については未だ不充分であるばかりでなく、電
鍍処理に際して浴組成分の調整維持に管理上の煩
わしさを招く問題を有し、又、前記溶融法による
ものにあつては、Al単体のものについては耐食
性を、又Al−Zn合金のものについては耐熱性が
それれぞれ不充分であるばかりでなく、鍍金膜厚
を不均一となし、ピンホールの発生、或いは中間
での脆い金属間化合物の生成による加工性の劣化
等を招き、特に鍍金処理時の作業を著しく被雑と
する等、いずれも耐熱性と耐食性とを同時に満足
できない状態に加へて作業性の低下を余儀なくさ
れる問題を有した。 更に又前記特公昭52−904号公報による処理法
のものにあつては、耐熱性を250℃程度を限界と
するもので、それ以上の加温雰囲気状態下では充
分に期待できない問題を有する等、いずれも前記
改善を望まれる現状にある。 本発明は従来の前記問題を、金属基体の表面に
濃厚な6価クロム含有の水溶液による粘着性被膜
をもつてZnを含むNi、Cr、Al2O3及びSiO2の少
くとも1種からなる耐熱性の金属、又は酸化物の
粉体を附着せしめ、更に加熱処理を施すことによ
つて硬化したクロム酸化物と前記粉体とを強固に
結合した被覆層を形成せしめる簡易な被覆形成方
法に関連して、極めて効果的に耐熱性と耐食性と
を同時に満足することのできる耐熱・耐食性の被
覆形成方法を提案することを目的とするものであ
る。 〔問題を解決するための手段〕 本発明は、予め脱脂、脱錆等の前処理を行つた
金属基体の表面に、浸漬法或いは塗着法等により
6価クロム含有の水溶液を塗布し、しかる後に乾
燥処理を行つて粘着性被膜とし、次いで該粘着性
被膜にZnとNi、Cr、Al2O3及びSiO2の少くとも
1種とからなる金属混合粉体を附着せしめ、更に
150℃乃至400℃の範囲で炉中加熱処理を施すこと
により、前記金属基体の表面に硬化したクロム酸
化物と前記粉体との強固に結合した被覆層を形成
せしめることを要旨とするものであり、更に又予
め脱脂、脱錆等の前処理を行つた金属基体の表面
に、浸漬法或いは塗着法により6価クロム含有の
水溶液を塗布し、しかる後に乾燥処理を行つて粘
着性被膜とし、次いで該粘着性被膜にZn、Ni、
Cr、Al2O3及びSiO2の少くとも1種の金属粉体を
附着せしめ、更に150℃乃至400℃の範囲で炉中加
熱処理を施すことにより、前記金属基体の表面に
硬化したクロム酸化物と前記粉体との強固に結合
した被覆層を形成せしめると共に、更にこれら一
連の処理を2回以上繰返して行わしめることによ
り、相互に結合した被覆層を階層状となして形成
せしめることを要旨とするものであり、以下本発
明を説明すれば次の通りである。 本発明は予め脱脂、脱錆等の前処理を行つた金
属基体の表面に通常の浸漬法、スプレー法、或い
は刷毛塗り等による塗着法等によりCrO3換算で
濃度500g/以上の6価クロム含有の水溶液を
塗布せしめ、その後、大気中に放置して5分乃至
25分間の自然乾燥、或いは風乾等による乾燥処理
を行つて塗布した塗膜に含まれる水分を除去する
もので、該乾燥処理によつて軽度の脱水が進んで
2クロム酸及び4クロム酸よりポリクロム酸に変
化し、この過程において塗膜は暗褐色に変色して
粘調度を増して粘着性被膜を形成する。次いで該
粘着性被膜に、好ましくは50%以上含んだZnの
粉体とNi、Cr、Al2O3及びSiO2の少くとも1種
とからなる金属混合粉体を、スプレー法、流動浸
漬法、散布法、或いはローリング法等により極力
均一に附着せしめるもので、この際、粉体の粒度
は44μ程度以下、平均粒径は5μ程度以下がそれぞ
れ望ましいところである。 更に前記附着したものを150℃乃至400℃で10分
乃至20分間の炉中加熱処理を施すもので、加熱が
進むにつれて6価クロム含有の前記粘着性被膜は
完全な脱水に伴つて重合度を増したポリクロム酸
となつてその粘着性を増すと共に、金属基体と粉
体及び粉体相互を結合せしめ、遂にはその大部分
がCr2O3に変換して硬化したクロム酸化物と粉体
との強固に結合した被覆層を形成せしめるのであ
る。 本発明は又、前記する同様の操作によつて得ら
れた被覆層に更に、6価クロム含有の粘着性被膜
を形成し、こ被膜にZn、Ni、Cr、Al2O3及び
SiO2の少くとも1種の粉体をもつて前記同様の
方法によつて極力均一に附着せしめ、更に前記同
様の炉中加熱処理を施し、加熱によりCr2O3に変
換して硬化したクロム酸化物と粉体との強固に結
合した被覆層を形成せしめると共に、更にこれら
一連の処理を2回以上繰返して行わしめることに
よつて相互に結合した被覆層を階層状となして形
成せしめるのである。 尚前記乾燥時に、ポリクロム酸に変換されるこ
とについては、クロム酸含有の水溶液の濃度の高
いもの程進行が早く、従つてCrO3換算で500g/
以上が望ましいところである。又6価クロム含
有物質としては、無水クロム酸或いは重クロム酸
アルカリ塩等があり、他にCrO3を供給する物質
であれば何んでもよく、同時に一部3価クロムが
含有されていてもよい。一方前記加熱処理に際し
ての温度範囲については、150℃以下ではCr2O3
への変換が行われ難く、反面400℃以上にあつて
はZnが酸化して耐食性が劣化する。 〔作 用〕 本発明は、前記被覆層をもつて単層若くは階層
状に結合して形成する被覆形成方法を要旨とする
ため、前記粘着性被膜による所望の金属混合粉体
或いは単体粉体を簡易に附着することができ、し
かも自在な附着量と加熱処理による硬化とによつ
て厚い被覆層を形成することができるもので、更
に自己犠牲保護作用を有するZnと耐熱性を発揮
するNi、Cr、Al2O3及びSiO2の1種以上との金
属混合粉体をもつてなす6価クロムより変換した
Cr2O3による強固に結合された被覆層、或いはZn
を含む同様にNi、Cr、Al2O3及びSiO2の1種以
上の金属粉体をもつてなす前記変換した相互に結
合してなる階層状の被覆層を形成することがで
き、従つて耐熱性と耐食性とを同時に発揮するこ
ととなるものである。 〔実施例〕 実施例 1 ●金属基体…材質SPC−1、外径10m/m、肉厚
0.7m/m、長さ300m/mの鋼管材を常法によ
り脱脂を行つた後、20%硝酸水溶液に20秒間浸
漬して脱錆に伴うエツチングを行つた。 前記鋼管材を無水クロム酸1500g/の水溶液
に浸漬した後に取出し、室温で10分間放置して乾
燥処理を行い、暗褐色の強い粘着性を有したクロ
ム酸による粘着性被膜を得た。次いで粒径5μ以
下のZn粒体と粒径0.3μ以下のAl2O3の粉体とを重
量比において4:1の割合をもつて調整した混合
粉体0.52gを、前記粘着性被膜にスプレー法によ
り附着せしめ、更にマツフル炉中で300℃、15分
間に亘る加熱処理を施すことによつて、鋼管材の
表面に硬化したクロム酸化物と混合粉体との強固
に結合した約18μの厚さを有する被覆層を得た。 実施例 2 ●金属基体…実施例1に同じ 鋼管材を無水クロム酸750g/の水溶液に浸
漬した後に取出し、室温で20分間放置して乾燥処
理を行い、クロム酸による粘着性被膜を得た。次
いで粒径5μ以下のZn粉体とNi粉体とを重量比に
おいて3:1の割合をもつて調整した混合粉体
0.51gを前記粘着性被膜に散布法により附着せし
め、更にマツフル炉中で230℃、15分間に亘る加
熱処理を施すことによつて、鋼管材の表面に硬化
したクロム酸化物と混合粉体との強固に結合した
約17μの厚さを有する被覆層を得た。 実施例 3 実施例1によつて得られた同じ試料をもつて、
更に無水クロム酸850g/の水溶液に浸漬した
後に取出し、室温で15分間放置して乾燥処理を行
い、クロム酸による粘着性被膜を得た。次いで粒
径5μ以下のNi粉体0.47gを前記粘着性被膜にス
プレー法により附着せしめ、更に再度マツフル炉
中で300℃、15分間に亘つて加熱処理を施すこと
により全体で約32μの厚さを有する階層状の被覆
層を得た。 実施例 4 実施例1によつて得られた同じ試料をもつて、
更に無水クロム酸850g/の水溶液に浸漬した
後に取出し、室温で15分間放置して乾燥処理を行
い、クロム酸による粘着性被膜を得た。次いで粒
径1μ以下のSiO2粉体0.31gを前記粘着性被膜に散
布法により附着せしめ、更に再度マツフル炉中で
350℃、10分間に亘つて加熱処理を施すことによ
り全体で約28μの厚さを有する階層状に被覆層を
得た。 尚本発明品(実施例1、2、3及び4)と従来
品との耐熱・耐食性試験による比較特性結果につ
いては、下記の表−1並びに表−2に記載すると
ころである。 ●耐熱性試験結果 (加温雰囲気400℃で24時間
連続加熱を行い、その後大気中に放置して大気
温度までの降温した状態をもつて目視によるそ
れぞれの外観状態を観察した。)
【表】 ●耐食性試験結果 (JISZ−2371による塩水噴
霧試験法の規定により測定した。)
【表】
〔発明の効果〕
前記したように本発明による耐熱・耐食性の被
覆形成方法は、金属基体表面への6価クロム含有
による粘着性被膜の形成と前記金属の混合粉体或
はその単体粉体の附着並びにその後の加熱処理と
によつて、硬化したクロム酸化物と粉体との強固
に結合した単層、或いは階層状の被覆層を形成せ
しめることができ、耐熱性と耐食性とを同時に満
足することができ、同時に処理作業を極めて簡易
となすことのできた有用な耐熱・耐食性の被覆形
成方法のものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 予め脱脂、脱錆等の前処理を行つた金属基体
    の表面に、浸漬法或いは塗着法等により6価クロ
    ム含有の水溶液を塗布し、しかる後に乾燥処理を
    行い塗布した塗膜に含まれる水分を除去して粘着
    性被膜とし、次いで該粘着性被膜にZnとNi、Cr、
    Al2O3及びSiO2の少くとも1種とからなる金属混
    合粉体を附着せしめ、更に150℃乃至400℃の範囲
    に亘つて炉中加熱処理を施すことにより、前記金
    属基体の表面に硬化したクロム酸化物と前記粉体
    との強固に結合した被覆層を形成せしめることを
    特徴とする耐熱・耐食性の被覆形成方法。 2 予め脱脂、脱錆等の前処理を行つた金属基体
    の表面に、浸漬法或いは塗着法等により6価クロ
    ム含有の水溶液を塗布し、しかる後に乾燥処理を
    行い塗布した塗膜に含まれる水分を除去して粘着
    性被膜とし、次いで該粘着性被膜にZnとNi、Cr、
    Al2O3及びSiO2の少くとも1種とからなる金属混
    合粉体を附着せしめ、更に150℃乃至400℃の範囲
    に亘つて炉中加熱処理を施すことにより、前記金
    属基体の表面に硬化したクロム酸化物と前記粉体
    との強固に結合した被覆層を形成せしめ、該被覆
    層上に6価クロム含有の粘着性被膜を形成し、こ
    の被膜にZn、Ni、Cr、Al2O3及びSiO2の少くと
    も1種の金属粉体を附着せしめ、更に150℃乃至
    400℃の範囲に亘つて炉中加熱処理を施すことに
    より、前記金属基体の表面に硬化したクロム酸化
    物と前記粉体との強固に結合した被覆層を形成せ
    しめると共に、更にこれら一連の処理を2回以上
    繰返して行わしめることにより、相互に結合した
    被覆層を階層状となして形成せしめることを特徴
    とする耐熱・耐食性の被覆形成方法。
JP17120084A 1984-08-17 1984-08-17 耐熱・耐食性の被覆形成方法 Granted JPS6152374A (ja)

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