JPH01263281A - 超塑性合金の被覆膜形成方法 - Google Patents
超塑性合金の被覆膜形成方法Info
- Publication number
- JPH01263281A JPH01263281A JP9295688A JP9295688A JPH01263281A JP H01263281 A JPH01263281 A JP H01263281A JP 9295688 A JP9295688 A JP 9295688A JP 9295688 A JP9295688 A JP 9295688A JP H01263281 A JPH01263281 A JP H01263281A
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- Japan
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- alloy
- superplastic
- superplastic alloy
- base material
- carrier gas
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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、超塑性合金の被覆膜形成方法、特に温間成形
性および耐食性に優れた超塑性合金の被覆膜形成方法に
関する。
性および耐食性に優れた超塑性合金の被覆膜形成方法に
関する。
（従来の技術）
Ｚｎ−ＡＱ系合金をはじめとして温間成形性および耐食
性にすぐれた超塑性合金は種々あり、その特性として引
張り試験によれば少なくとも数１００％の伸びを示す。
性にすぐれた超塑性合金は種々あり、その特性として引
張り試験によれば少なくとも数１００％の伸びを示す。
そのような特性を利用して種々の応用も考えられるが、
これまでのところ一部の成形品にわずかに利用されてい
るに過ぎず、その実用上の応用は未だ一般的とはいえな
いのが現状である。
これまでのところ一部の成形品にわずかに利用されてい
るに過ぎず、その実用上の応用は未だ一般的とはいえな
いのが現状である。
（発明が解決しようとする課題）
そこで、本発明者らは、超塑性合金の実用性のある応用
例を見出すべく種々検討を重ねた。その際、例えば押出
材に超塑性合金の被覆膜を設けたところ、特にＡＱ系合
金など軽量合金の超塑性合金の場合、１種の潤滑剤とし
て効果的に機能することが分かった。また、耐食性のす
ぐれた合金の場合、被覆膜を設けることによって基材の
耐食性が著しく改善されることも分かった。
例を見出すべく種々検討を重ねた。その際、例えば押出
材に超塑性合金の被覆膜を設けたところ、特にＡＱ系合
金など軽量合金の超塑性合金の場合、１種の潤滑剤とし
て効果的に機能することが分かった。また、耐食性のす
ぐれた合金の場合、被覆膜を設けることによって基材の
耐食性が著しく改善されることも分かった。
したがって、そのような機能を発揮させるためには加工
材表面にＭ系合金などの超塑性合金を予め被覆しておく
ことが必要となる。
材表面にＭ系合金などの超塑性合金を予め被覆しておく
ことが必要となる。
しかしながら、金属基材に合金を被覆するには、その合
金が八Ｑなどを含有する場合、電気めっき法は適用し難
く、熔融めっき方法では脆い拡散層がめつき層と基材と
の間に生じ、密着性が低下するなどの問題がある。特に
表面被膜の潤滑作用を利用子る場合、加工程度としては
かなり厳しいものが考えられ、高度のめっき被膜の密着
性が求められる。
金が八Ｑなどを含有する場合、電気めっき法は適用し難
く、熔融めっき方法では脆い拡散層がめつき層と基材と
の間に生じ、密着性が低下するなどの問題がある。特に
表面被膜の潤滑作用を利用子る場合、加工程度としては
かなり厳しいものが考えられ、高度のめっき被膜の密着
性が求められる。
これに比して、物理１着、ＣＶＤ法などは有力な方法で
あるが、いずれも高真空装置を必要とするため生産コス
ト的に不＋１１であり、またストリップ、線材などのよ
うな大面積、長尺な基材への連続被覆は極めて困難であ
る。
あるが、いずれも高真空装置を必要とするため生産コス
ト的に不＋１１であり、またストリップ、線材などのよ
うな大面積、長尺な基材への連続被覆は極めて困難であ
る。
したがって、本発明の目的は、線材、板材などの金属基
材への超塑性合金の密着性を高めた簡便な被覆方法を提
供することである。
材への超塑性合金の密着性を高めた簡便な被覆方法を提
供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、かかる課題を解決すべく、種々検討を重
ねた。
ねた。
ところで、超塑性合金として一部実用に供されているＺ
ｎ−へＱ系合金等では１００〜３００℃といった温度域
ではきわめて４１れた延性を示すことが知られている。
ｎ−へＱ系合金等では１００〜３００℃といった温度域
ではきわめて４１れた延性を示すことが知られている。
そこで、本発明者らはこのような超塑性合金の有する超
塑性に着目してストリップ、線材などの金属基材に被覆
する方法を検討した結果、あらかしめ微粉化したあるい
は気相法で作成した超塑性粒子をキャリアガスとともに
高速で金属基材に噴射することにより、超塑性粒子が基
材上で瞬間的に超塑性変形し、機械的に密に接合するこ
とを見出し、本発明を完成した。
塑性に着目してストリップ、線材などの金属基材に被覆
する方法を検討した結果、あらかしめ微粉化したあるい
は気相法で作成した超塑性粒子をキャリアガスとともに
高速で金属基材に噴射することにより、超塑性粒子が基
材上で瞬間的に超塑性変形し、機械的に密に接合するこ
とを見出し、本発明を完成した。
このようにして密着させられた被膜は、超塑性の性質を
失なわず、また耐食性等の性質もそのま＼保持している
。
失なわず、また耐食性等の性質もそのま＼保持している
。
ここに、本発明の要旨とするところは、超塑性合金微粒
子を、非酸化性または還元性のキャリアガスにより超塑
性合金を被覆する基材に超塑性を示す温度で衝突させる
ことを特徴とする、超塑性合金の被覆膜形成方法である
。
子を、非酸化性または還元性のキャリアガスにより超塑
性合金を被覆する基材に超塑性を示す温度で衝突させる
ことを特徴とする、超塑性合金の被覆膜形成方法である
。
なお、上記超塑性合金としては、代表例としてはＺｎ−
ＡＱ系合金であるが、本発明の性質上特に具体的組成の
ものにＩＪ限されない。要するに、超塑性を示し加工時
などに１種の潤滑剤としての機能を果たせれば、あるい
はその用途によっては何らかの機能が果たされればよい
のであって、結局、超塑性合金被覆膜が設けられれば、
そのいずれであっても制限はされない。また、本発明の
性質上被覆合金の種類によって例えば加工時の潤滑作用
が左右されるにしてもそれは程度問題にすぎない。
ＡＱ系合金であるが、本発明の性質上特に具体的組成の
ものにＩＪ限されない。要するに、超塑性を示し加工時
などに１種の潤滑剤としての機能を果たせれば、あるい
はその用途によっては何らかの機能が果たされればよい
のであって、結局、超塑性合金被覆膜が設けられれば、
そのいずれであっても制限はされない。また、本発明の
性質上被覆合金の種類によって例えば加工時の潤滑作用
が左右されるにしてもそれは程度問題にすぎない。
本発明における合金被覆膜の厚さは何ら制限されず、用
途に応して適宜設定すればよいが、一般には０．１〜１
００μ麟程度で十分である。
途に応して適宜設定すればよいが、一般には０．１〜１
００μ麟程度で十分である。
（作用）
次に、添付図面を参照して本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図および第２図は、本発明にかかる被覆膜形成法を
実施する装置を模式的に示す概略説明図である。
実施する装置を模式的に示す概略説明図である。
第１図において、容器１ａにばあらかしめ微粉化した超
塑性合金を保持しておき、その下部よりノズルｌｂ中に
適量ずつ注入し、ノズル上部より不活性ガスより成る３
００〜４００℃のキャリアガスを注入する。キャリアガ
スとしては微粒子の酸化を抑制するために非酸化性ある
いは還元性ガスであることが必要不可欠であり、Ｎｚ、
Ａｒ、＾ｒ＋Ｈｚなど必要に応じ適宜選択して用いれば
よい。他のガスであっても非酸化性、還元性であればよ
い。
塑性合金を保持しておき、その下部よりノズルｌｂ中に
適量ずつ注入し、ノズル上部より不活性ガスより成る３
００〜４００℃のキャリアガスを注入する。キャリアガ
スとしては微粒子の酸化を抑制するために非酸化性ある
いは還元性ガスであることが必要不可欠であり、Ｎｚ、
Ａｒ、＾ｒ＋Ｈｚなど必要に応じ適宜選択して用いれば
よい。他のガスであっても非酸化性、還元性であればよ
い。
このとき超塑性合金の微粉はキャリアガスとともにノズ
ルの噴出口１ｃに運ばれ、高速で基材に衝突し、機械的
に接合し、被ｒｇ！膜が形成される。このとき必要に応
じ、微粉をヒータで加熱してもよく、またキャリアガス
の温度も必要に応じて適宜調整すればよい。基材に衝突
するときの合金わ〕の温度がその合金が超塑性を示す温
度となれば良く、その温度を目標に各温度を調整すれば
良い。
ルの噴出口１ｃに運ばれ、高速で基材に衝突し、機械的
に接合し、被ｒｇ！膜が形成される。このとき必要に応
じ、微粉をヒータで加熱してもよく、またキャリアガス
の温度も必要に応じて適宜調整すればよい。基材に衝突
するときの合金わ〕の温度がその合金が超塑性を示す温
度となれば良く、その温度を目標に各温度を調整すれば
良い。
なお、合金によっては室温付近で超塑性を示すものもあ
り、そのような合金では特に加熱の必要はない。
り、そのような合金では特に加熱の必要はない。
第２図は、超塑性合金をノズル中で生成させ、同時にコ
ーティングを行うための装置の概略説明図である。ルツ
ボ２ａ中に原料となる金属Ａ、Ｂを入れ、加熱、蒸発さ
せ、金属ＡとＢを反応させて合金微粒子を作製し、直ち
にキャリアガスで基材にコーティングを行う。このとき
ルツボ２ａの加熱方法は特に問わない、レーザ、高周波
等いかなる手段でも可である。また、第２図ではルツボ
の数を２つとしたが、必要に応し適当な個数のルツボを
用いればよい。また、キャリアガスの速度は、高速であ
ればあるほど、基材と微粒子との機械的接合力が増す。
ーティングを行うための装置の概略説明図である。ルツ
ボ２ａ中に原料となる金属Ａ、Ｂを入れ、加熱、蒸発さ
せ、金属ＡとＢを反応させて合金微粒子を作製し、直ち
にキャリアガスで基材にコーティングを行う。このとき
ルツボ２ａの加熱方法は特に問わない、レーザ、高周波
等いかなる手段でも可である。また、第２図ではルツボ
の数を２つとしたが、必要に応し適当な個数のルツボを
用いればよい。また、キャリアガスの速度は、高速であ
ればあるほど、基材と微粒子との機械的接合力が増す。
本発明で用いる第１図および第２図に示す装置では、キ
ャリアガスの注入圧を２〜３気圧とすることで、ノズル
噴出口２ｃ付近で容易に超音速流が得られ、そのときの
接合性は良好となる。
ャリアガスの注入圧を２〜３気圧とすることで、ノズル
噴出口２ｃ付近で容易に超音速流が得られ、そのときの
接合性は良好となる。
なお、微粒子と基材との密着力、接合力を向上させるた
めに、基材表面をプラスター処理などして活性化してや
ることが好ましい。
めに、基材表面をプラスター処理などして活性化してや
ることが好ましい。
微粉の粒度は、第１図の方法の場合には、０．１〜１０
０６ｍの間のものを用いた。いずれの粒径のものも、概
ね密着性は良好であった。第２図の方法の場合は、装置
中で微粒子が合成される故に、その粒径は０．０１〜１
０μｍの間に連続的に分布していることが特徴的であり
、なかでも０．１〜１μｍの間の分布が最も多かった。
０６ｍの間のものを用いた。いずれの粒径のものも、概
ね密着性は良好であった。第２図の方法の場合は、装置
中で微粒子が合成される故に、その粒径は０．０１〜１
０μｍの間に連続的に分布していることが特徴的であり
、なかでも０．１〜１μｍの間の分布が最も多かった。
次に、本発明をその実施例によってさらに具体的に説明
する。
する。
実施例
第１表に示す各組成の耐食性Ｚｎ−Ａ（ｉ系超塑性合金
をトリクレンにより脱脂した焼鈍冷延鋼板の金属基材に
第１図または第２図の装置を使用して被覆した。
をトリクレンにより脱脂した焼鈍冷延鋼板の金属基材に
第１図または第２図の装置を使用して被覆した。
被覆条件ならびに被覆層の密着性および耐食性について
は同しく第１表にまとめて示す。
は同しく第１表にまとめて示す。
第１表に示す結果からも分かるように、本発明によれば
、熔融めっきに比較しても優れた密着性が得られ、特に
第２図の装置を使って被覆膜を形成した場合にあっては
真空蒸着法に匹敵する密着性を示した。
（以下余白）（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、超塑性合金の簡
便な被覆が可能となる。しかも、超塑性合金の種類によ
ってはその他各種の特性改善を図ることができるのであ
って、その被覆法の手軽さもあいまって本発明の応用範
囲、効果は広範囲に及ぶのである。
、熔融めっきに比較しても優れた密着性が得られ、特に
第２図の装置を使って被覆膜を形成した場合にあっては
真空蒸着法に匹敵する密着性を示した。
（以下余白）（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、超塑性合金の簡
便な被覆が可能となる。しかも、超塑性合金の種類によ
ってはその他各種の特性改善を図ることができるのであ
って、その被覆法の手軽さもあいまって本発明の応用範
囲、効果は広範囲に及ぶのである。
第１図および第２図は、本発明にかかる被覆法を実施す
るための装置の概略説明図である。 ｌａ：容器 ｌｂ＝ノズル ｌＣ：噴出口 ２ａニルツボ ２Ｃ： ノズル噴出口
るための装置の概略説明図である。 ｌａ：容器 ｌｂ＝ノズル ｌＣ：噴出口 ２ａニルツボ ２Ｃ： ノズル噴出口
Claims (1)
- 超塑性合金微粒子を、非酸化性または還元性のキャリア
ガスにより超塑性合金を被覆する基材に超塑性を示す温
度で衝突させることを特徴とする、超塑性合金の被覆膜
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295688A JPH01263281A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超塑性合金の被覆膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295688A JPH01263281A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超塑性合金の被覆膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263281A true JPH01263281A (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=14068907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9295688A Pending JPH01263281A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超塑性合金の被覆膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01263281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2394479A (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-28 | United Technologies Corp | Cold Spray Process for Coating Substrates |
| JP2011068942A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 皮膜の形成方法 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9295688A patent/JPH01263281A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2394479A (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-28 | United Technologies Corp | Cold Spray Process for Coating Substrates |
| GB2394479B (en) * | 2002-10-18 | 2005-05-25 | United Technologies Corp | Process for applying a coating to a surface |
| JP2011068942A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 皮膜の形成方法 |
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