JPH04187779A - 金属基材表面への耐食・耐摩耗性複合皮膜の形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属基材の表面に耐食・耐摩耗性複合皮膜を形
成させる方法に関し２　腐食性、摩耗性高温雰囲気中で
使用される配管、弁、タンク等の構成材料の製造に有利
に適用しつる同方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、腐食性、摩耗性高温雰囲気中で摩耗特性を要求さ
れる場合には高ニッケル・クロム基合金、ステン）／ス
鋼などが使用されてい乙。

〔発明が解決しようとする課題〕

高温下での腐食性および摩耗性環境において、従来の高
級材料に代るものとし７て炭素鋼なとパ）低級材料に耐
食耐摩耗性溶射皮膜の被覆し−こ゛耐食性、耐摩耗性機
能をもたらオー、ｌ！′が考λられているが、１ユの場
合の問題点と１，７て溶射被眼成分そのものは耐食性を
も−）もの６゛）溶射皮膜特有の微細な孔のため腐食性
溶液が金属基材パ、到達し、その結果、金属基材の腐食
ひいては溶射被膜の剥離を起こす二とがあげられる一１
従−１て腐食性溶液が溶射被膜に浸透１．でも耐久性に
乏し２い金属基材を防食（、得る皮膜の＠　ＩＪ’２お
５Ｌび製？シフ方法の開発が待たれでも）だ。

また従来、溶射層内に存在する空隙（孔）４満たす（封
孔）手段として、常温な（、・Ｌ、　１　（１０℃程度
までは樹脂等１．−よる有筬物封孔処理／・（なされて
いるが、使用環境が高温になる場合（を適用が困難であ
った。

本発明は上記技術水準に２み、低級金属基材を腐食性、
摩耗性高温雰囲気中でも耐食性、耐摩耗性にすることが
できる方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は金属基材の表面に、非導電性材料又は導電性材
料を溶射して溶射層を形成させた後、該溶射層の微細孔
内に無電解めっきにより金属を析出させて封孔すること
を特徴とする金属基材表面への耐食・耐摩耗性複合皮膜
の形成方法である。

本発明でいう非導電性材料としてはＡｌ２Ｏ３。

Ａ１□０３・ＭｇＯ、ＡＩＮ　、　ＭｇＯ、ＭｇＯ・Ｓ
ｉＬ　、　２Ｍｇ０・ＳｉＬ　、　５ｉ０２．　ＳｉＣ
、５ｉＣ−５ｉ３Ｎ１．　ＢＮ　。

ＺｒＯ２，Ｓｉ３Ｎ、　、　ＺｒＯ□・Ｓｉｎ、などが
あげられ、導電性材料としてはＦｅ、　Ｃｒ、　Ｎｉ　
、　Ｚｎ、　Ｍｏ。

Ｔａ、Ｗ、Ａ１などの金属、低合金鋼、°ステンレス鋼
（例えば１８Ｃｒ−８８ｉ）、アルミニウム青銅、黄銅
などの合金、ＴｉＮ　、　Ｔｉｃ　、　ＴｌＢ２　、　
Ｃｒ２Ｏ３゜Ｃｒ３Ｃ２，Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＺｒＬなどの
セラミックスがあげられ、無電解めっきに使用する金属
としてはＮｉ　、　Ｐｂ　、　Ｃｕ　、　Ｐｔ　、　Ａ
ｇ　、　Ａｕなどがあげられる。

無電解めっきとしては９０℃で行う高温タイプめっき浴
、６０℃又は３０℃で行う低温タイプめっき浴が使用さ
れ、それらの−例をあげると下表のものがある。

高温タイプのめっき浴 低温タイプのめっき浴 〔作用〕 本発明の耐食耐摩耗性複合皮膜は上記のように構成され
ており、最表層の耐摩耗性溶射皮膜のだめに摩耗が抑制
されるとともに、金属基材付近の溶射皮膜中の微細な空
隙は耐食性の金属めっきで満たされているため外部から
浸透する腐食性溶液を遮蔽して耐食性の乏しい金属基材
への到達を防止する。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を第１図、第２図および第３図に
より説明する。

第１図は耐食耐摩耗性複合被膜の形成方法に関する工程
図であり詳細に説明すると次のとおりである。

まず、金属基材には炭素鋼などの低級材料を用い、これ
をブラスト処理により粗面化したのち、耐摩耗性の金属
、合金又はセラミックス材料を溶射する。

次に溶射層内の微細な空隙を塞ぐた狛耐食性がありかつ
緻密層を形成しやすいニッケル等の金属の無電解めっき
処理を行なう。ここで無電解めっきは通常６０℃又は９
０℃の高温でめっきが成長することから、溶射層内の金
属基材側から順次めっきするため、溶射層の金属基材部
と表層部に温度差を設けるよう工夫されている。

すなわち、常温の無電解めっき液中に供試体を浸漬させ
溶射層内に充分にめっき液を含浸させたのち、一定時間
金属基材側を６０℃又は９０℃の無電解めっき条件に昇
温する。この含浸〜昇温をくり返すことにより目的のめ
っき層を金属基材側から成長させる。この間、溶射層外
部のめっき液は例えば２０〜２５℃の常温に調整してお
き、溶射層の外部からめっきが成長しないようにする必
要がある。

実施例として無電解めっきによる反応式と液条件等をニ
ッケルの場合で説明する。

Ｎｌ”＋Ｈ２ＰＯ□→　Ｎｌ＋　Ｈ４Ｆ［］３−＋　２
８”還元材　　析出ニッケル めっき条件（添加剤省略） 低温タイプ　高温タイプ 硫酸ニッケル　　　　　２６２５ （ｇ／β） 次亜リン酸　　　　　　１１２１ （ｇ／Ｉり ｐＨ（−）６〜７４．５〜５．５ 温度　（ｔ）　　　　　　６０　　　　　９０第２図、
第３図には管及び板状の場合の無電解めっき手法の一実
施例を示す。

第２図は管外表面に金属、合金又はセラミックス溶射し
たのちの無電解めっきの場合を示す。

第２図において、１は管（金属基材）、２は溶射層、３
はプラグ、４は容器、５は熱電対（１）、６はチラー、
７はヒータ、８は攪拌機、９は無電解めっき液、１０は
温調器（１）、１１は温調器（２）、１２はヒータ電源
、１３はチラー電源、１４はモータ、１５はタイマー、
１９は熱電対（２）である。

ここで、管ｌに施工された溶射層２の金属基材側から順
次めっきするため、金属基材側のみをめっき条件を満足
させるため内部からヒータ７により加熱する。また溶射
層の表層部は逆にめっきのできない条件とするた約、め
っき液を冷却する。

それぞれの温度の調整は溶射層の内部と外部は別々に行
う。

第３図は板状の場合の実施例を示す。

第３図において、１７は金属板、１６はクランプであり
、その他の符号は第２図と同じものを示す。

この場合は架設のめっき槽の底部として供試体を用いる
か、又は金属基材裏面をシールする必要がある。

〔発明の効果〕

本発明により、低級材料を耐食耐摩耗性を備えた材料と
することができるとともに高温環境下での使用が可能と
なり価格の点からも適用範囲が大巾に拡大する。

又溶射膜の密着力向上にも寄与し、かつ封孔技術の発展
にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程図表、第２図及び第３図は本発明
方法を実施する装置の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　金属基材の表面に、非導電性材料又は導電性材料を溶
   射して溶射層を形成させた後、該溶射層の微細孔内に無
   電解めっきにより金属を析出させて封孔することを特徴
   とする金属基材表面への耐食・耐摩耗性複合皮膜の形成
   方法。