JPH0256421B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0256421B2 JPH0256421B2 JP59146903A JP14690384A JPH0256421B2 JP H0256421 B2 JPH0256421 B2 JP H0256421B2 JP 59146903 A JP59146903 A JP 59146903A JP 14690384 A JP14690384 A JP 14690384A JP H0256421 B2 JPH0256421 B2 JP H0256421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- steel
- adhesion
- thermal
- thermal spraying
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は高密着性溶射被膜の形成方法に関する
ものである。 （従来技術及び問題点） 近年鉄・鋼材を腐食から保護するために、その
表面に耐食性の優れた、AlもしくはZn又はそれ
らの合金系を溶射被覆することが広く普及してい
る。即ち、AlもしくはZn又はそれらの合金系は、
他の金属に較べて、鉄・鋼材を腐食から保護する
ことに優れているため、大気環境、海洋環境、そ
の他の分野に幅広く使用されている。所でこのよ
うな溶射被膜層は一般的に前処理として、鉄・鋼
材表面をシヨツト材、或はグリツト材によりブラ
スト処理し、粗面化された上に形成され、このよ
うにして形成された溶射被覆層はアンカー効果に
よつて基地との結合が保持されるのが一般的であ
る。又、前処理により、粗面化された鉄・鋼材表
面は時間と共にその活性度の低下を来すために、
粗面化後溶射施工までの時間は短時間でなければ
ならず、遅くても４時間以内に規定された厚さに
溶射する必要性が有るということは周知の事実で
あり、溶射施工における大きな時間的制約になつ
ている。 一般には、たとえば昭和39年日刊工業新聞社の
溶射便覧507頁及び蓮井著“溶射工学”昭和44年
養賢堂刊89頁に記載されているように、密着性を
増すために素地鋼材と密着性が良好なMo、或は
Ni―Al合金等をボンデイングコートとして溶射
して、その上にAlもしくはZn又はそれらの合金
系を溶射したり、或は、同上の溶射便覧499頁に
記載されているように鉄・鋼材表面を予熱して溶
射する方法がとられてきた。しかしこれら公知の
溶射被膜の密着性の向上手段では、尚密着力が十
分とは言えず、しかも鉄・鋼材表面が組面化され
た後の溶射施工までの時間的制約は何ら緩和され
ておらず、制約時間内における工程をより複雑に
するだけで、逆に厳しいものになつている。こゝ
で、AlもしくはZn又はそれらの合金系とは純Zn、
純Al、或いはそれらの合金の他に、これら金属
の一方又は両方に更に若干量のMo，Cr，Ni，
Mn，Mg等を１種又は２種以上含む合金を意味
する。 （発明の構成） 本発明者らはかかる状況に鑑み種々の改善を試
みた結果、本発明を達成するに至つた。即ち本発
明は溶射すべき鉄・鋼材を空気中もしくは酸化雰
囲気中において、該鉄・鋼材表面に鉄の酸化被膜
を膜厚50Å〜1000Åの範囲で形成し得る加熱処理
を行つたのち、その上にAlもしくはZn又はそれ
らの合金系溶射を行うことを特徴とする高密着性
溶射被膜の形成方法である。以下本発明について
詳細に説明する。 まず本発明において、鉄・鋼材とは、JIS又は
JISに準じる規格で規定される鋼板、鋼管、形鋼、
棒鋼等もしくはそれらを使用した構造物を指す。
次にこれら鉄・鋼材表面に鉄酸化被膜を形成せし
めるのは次の理由による。すなわち溶射におい
て、AlもしくはZn又はそれらの合金系の溶射粒
子は圧縮空気または可燃ガス、プラズマ炎の噴流
によつて鉄・鋼材表面に衝突し、強制的に拡張せ
しめられるぬれの現象により付着するのであり、
鉄の酸化被膜表面は、溶射のために粗面化された
鉄・鋼材表面のような活性度は有していないが、
AlもしくはZn又はそれらの合金系溶射粒子に対
するぬれ性が非常に優れており、溶射被膜の密着
性は著しく向上する。又粗面化された鉄鋼材のよ
うに活性度の低下の心配が無いため、粗面化後、
溶射施工までの時間制約を受けないという利点が
有る。そこで溶射すべき鉄・鋼材を空気中、もし
くは酸化雰囲気中において加熱炉等を利用して、
加熱処理することにより、これら鉄・鋼材表面に
鉄の酸化被膜を形成させる。この場合、鉄の酸化
被膜厚が50Å未満では、ぬれ性の向上が満足にな
されないため、その効果は極めて乏しい。又、鉄
の酸化被膜厚が1000Åを超えると、Alもしくは
Zn又はそれらの合金系溶射被膜と鉄の酸化膜と
の密着力が強固にもかかわらず、鉄素地と鉄の酸
化膜との密着力が低下するために、その効果は期
待できなくなる。このようにして鉄・鋼材表面に
鉄の酸化被膜を形成した後に、さらにその上に
AlもしくはZn、又はそれらの合金系被膜をガス
火焔、アーク、或はプラズマ等の溶射手段により
形成させる。溶射被膜の厚みはその使用目的によ
り異なり、ほぼ50μ〜500μ程度までが実用に供し
うる。 なお本発明において密着力の測定は
ASTMD1062の規格に準じて行ない、又本発明
に於て、高密着性とは上記規格に基く測定法によ
つて、300Kg／cm2以上の被膜密着力が得られる溶
射被膜を高密着性という。 最後に実施例をあげて本発明の効果をさらに具
体的に説明する。 （実施例） 油脂等の有機質物を洗浄した板厚12mm×長さ
300mm×幅300mmのSS41の鋼板表面に、平均粒径
１mmのスチールグリツトを投射処理して粗面化
し、引続いて大気雰囲気の加熱炉によつてそれぞ
れ第１表に示される条件で加熱処理を行ない、本
発明例１〜６の各種膜厚の鉄の酸化被膜を形成
し、さらにその上にガス溶線式溶射機によつて、
本発明例１〜４についてはAlを溶射して膜厚が
200μのAl溶射被膜を形成せしめ、又本発明例５
についてはZnの、本発明例６については15％Al
―Zn合金の、夫々膜厚が200μの溶射被膜を形成
せしめた。又この時、鋼板の粗面化後、溶射施工
までの時間を第１表に示す４種類の時間により区
別している。また同時に比較例１、２の溶射被膜
も形成させた。ついでこの結果得られた各種の溶
射被膜について密着力の測定を行なつた。密着力
の測定は、上記溶射鋼板を固定し、溶射被膜表面
に引張り試験用の軟鋼製ホルダをエポキシ系接着
剤を用いて接着して固着させたのち、溶射被膜の
密着面に垂直な引きはがしの力を測定することに
より行ない、その結果を第１表に合せて示した。 第１表に示される結果から、本発明溶射被膜の
形成法により形成された溶射被膜はすぐれた密着
性を持ち、さらに鉄・鋼材表面粗面化後、溶射施
工までが長期にわたつても、その密着力の低下を
なくさないすぐれた溶射被膜であることが明らか
である。
ものである。 （従来技術及び問題点） 近年鉄・鋼材を腐食から保護するために、その
表面に耐食性の優れた、AlもしくはZn又はそれ
らの合金系を溶射被覆することが広く普及してい
る。即ち、AlもしくはZn又はそれらの合金系は、
他の金属に較べて、鉄・鋼材を腐食から保護する
ことに優れているため、大気環境、海洋環境、そ
の他の分野に幅広く使用されている。所でこのよ
うな溶射被膜層は一般的に前処理として、鉄・鋼
材表面をシヨツト材、或はグリツト材によりブラ
スト処理し、粗面化された上に形成され、このよ
うにして形成された溶射被覆層はアンカー効果に
よつて基地との結合が保持されるのが一般的であ
る。又、前処理により、粗面化された鉄・鋼材表
面は時間と共にその活性度の低下を来すために、
粗面化後溶射施工までの時間は短時間でなければ
ならず、遅くても４時間以内に規定された厚さに
溶射する必要性が有るということは周知の事実で
あり、溶射施工における大きな時間的制約になつ
ている。 一般には、たとえば昭和39年日刊工業新聞社の
溶射便覧507頁及び蓮井著“溶射工学”昭和44年
養賢堂刊89頁に記載されているように、密着性を
増すために素地鋼材と密着性が良好なMo、或は
Ni―Al合金等をボンデイングコートとして溶射
して、その上にAlもしくはZn又はそれらの合金
系を溶射したり、或は、同上の溶射便覧499頁に
記載されているように鉄・鋼材表面を予熱して溶
射する方法がとられてきた。しかしこれら公知の
溶射被膜の密着性の向上手段では、尚密着力が十
分とは言えず、しかも鉄・鋼材表面が組面化され
た後の溶射施工までの時間的制約は何ら緩和され
ておらず、制約時間内における工程をより複雑に
するだけで、逆に厳しいものになつている。こゝ
で、AlもしくはZn又はそれらの合金系とは純Zn、
純Al、或いはそれらの合金の他に、これら金属
の一方又は両方に更に若干量のMo，Cr，Ni，
Mn，Mg等を１種又は２種以上含む合金を意味
する。 （発明の構成） 本発明者らはかかる状況に鑑み種々の改善を試
みた結果、本発明を達成するに至つた。即ち本発
明は溶射すべき鉄・鋼材を空気中もしくは酸化雰
囲気中において、該鉄・鋼材表面に鉄の酸化被膜
を膜厚50Å〜1000Åの範囲で形成し得る加熱処理
を行つたのち、その上にAlもしくはZn又はそれ
らの合金系溶射を行うことを特徴とする高密着性
溶射被膜の形成方法である。以下本発明について
詳細に説明する。 まず本発明において、鉄・鋼材とは、JIS又は
JISに準じる規格で規定される鋼板、鋼管、形鋼、
棒鋼等もしくはそれらを使用した構造物を指す。
次にこれら鉄・鋼材表面に鉄酸化被膜を形成せし
めるのは次の理由による。すなわち溶射におい
て、AlもしくはZn又はそれらの合金系の溶射粒
子は圧縮空気または可燃ガス、プラズマ炎の噴流
によつて鉄・鋼材表面に衝突し、強制的に拡張せ
しめられるぬれの現象により付着するのであり、
鉄の酸化被膜表面は、溶射のために粗面化された
鉄・鋼材表面のような活性度は有していないが、
AlもしくはZn又はそれらの合金系溶射粒子に対
するぬれ性が非常に優れており、溶射被膜の密着
性は著しく向上する。又粗面化された鉄鋼材のよ
うに活性度の低下の心配が無いため、粗面化後、
溶射施工までの時間制約を受けないという利点が
有る。そこで溶射すべき鉄・鋼材を空気中、もし
くは酸化雰囲気中において加熱炉等を利用して、
加熱処理することにより、これら鉄・鋼材表面に
鉄の酸化被膜を形成させる。この場合、鉄の酸化
被膜厚が50Å未満では、ぬれ性の向上が満足にな
されないため、その効果は極めて乏しい。又、鉄
の酸化被膜厚が1000Åを超えると、Alもしくは
Zn又はそれらの合金系溶射被膜と鉄の酸化膜と
の密着力が強固にもかかわらず、鉄素地と鉄の酸
化膜との密着力が低下するために、その効果は期
待できなくなる。このようにして鉄・鋼材表面に
鉄の酸化被膜を形成した後に、さらにその上に
AlもしくはZn、又はそれらの合金系被膜をガス
火焔、アーク、或はプラズマ等の溶射手段により
形成させる。溶射被膜の厚みはその使用目的によ
り異なり、ほぼ50μ〜500μ程度までが実用に供し
うる。 なお本発明において密着力の測定は
ASTMD1062の規格に準じて行ない、又本発明
に於て、高密着性とは上記規格に基く測定法によ
つて、300Kg／cm2以上の被膜密着力が得られる溶
射被膜を高密着性という。 最後に実施例をあげて本発明の効果をさらに具
体的に説明する。 （実施例） 油脂等の有機質物を洗浄した板厚12mm×長さ
300mm×幅300mmのSS41の鋼板表面に、平均粒径
１mmのスチールグリツトを投射処理して粗面化
し、引続いて大気雰囲気の加熱炉によつてそれぞ
れ第１表に示される条件で加熱処理を行ない、本
発明例１〜６の各種膜厚の鉄の酸化被膜を形成
し、さらにその上にガス溶線式溶射機によつて、
本発明例１〜４についてはAlを溶射して膜厚が
200μのAl溶射被膜を形成せしめ、又本発明例５
についてはZnの、本発明例６については15％Al
―Zn合金の、夫々膜厚が200μの溶射被膜を形成
せしめた。又この時、鋼板の粗面化後、溶射施工
までの時間を第１表に示す４種類の時間により区
別している。また同時に比較例１、２の溶射被膜
も形成させた。ついでこの結果得られた各種の溶
射被膜について密着力の測定を行なつた。密着力
の測定は、上記溶射鋼板を固定し、溶射被膜表面
に引張り試験用の軟鋼製ホルダをエポキシ系接着
剤を用いて接着して固着させたのち、溶射被膜の
密着面に垂直な引きはがしの力を測定することに
より行ない、その結果を第１表に合せて示した。 第１表に示される結果から、本発明溶射被膜の
形成法により形成された溶射被膜はすぐれた密着
性を持ち、さらに鉄・鋼材表面粗面化後、溶射施
工までが長期にわたつても、その密着力の低下を
なくさないすぐれた溶射被膜であることが明らか
である。
【表】
（発明の効果）
上述のように、本発明の方法によれば、その溶
射施工時間に制約を受けないので、作業方法の自
由度が高くなる外、AlもしくはZn又はそれらの
合金系溶射粒子に対し、鉄酸化被膜はぬれ性が高
いので、密着性の優れた溶射被膜を形成すること
ができるのである。
射施工時間に制約を受けないので、作業方法の自
由度が高くなる外、AlもしくはZn又はそれらの
合金系溶射粒子に対し、鉄酸化被膜はぬれ性が高
いので、密着性の優れた溶射被膜を形成すること
ができるのである。
Claims (1)
- １ 溶射すべき鉄・鋼材を空気中もしくは酸化雰
囲気中において、該鉄・鋼材表面に鉄の酸化被膜
を膜厚50Å〜1000Åの範囲で形成し得る加熱処理
を行つたのち、その上にAlもしくはZn又はそれ
らの合金系溶射を行うことを特徴とする高密着性
溶射被膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14690384A JPS6126763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 高密着性溶射被膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14690384A JPS6126763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 高密着性溶射被膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126763A JPS6126763A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0256421B2 true JPH0256421B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=15418175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14690384A Granted JPS6126763A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 高密着性溶射被膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126763A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2593831B1 (fr) * | 1986-02-06 | 1994-01-21 | Irsid | Procede de revetement protecteur d'un produit en fer ou en acier et produit revetu |
| JP7312583B2 (ja) * | 2019-03-22 | 2023-07-21 | 株式会社栗本鐵工所 | 鋳鉄管およびその製造方法 |
| JP7285667B2 (ja) * | 2019-03-22 | 2023-06-02 | 株式会社栗本鐵工所 | 鋳鉄管の製造方法および鋳鉄管の表面防食方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53126011A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-02 | Miyaoka Nenshi Kk | Method of coating ceramic on aluminum |
| JPS5871368A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐硫酸腐食用材料の製造法 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14690384A patent/JPS6126763A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126763A (ja) | 1986-02-06 |
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