JPH0421748B2 - - Google Patents

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JPH0421748B2
JPH0421748B2 JP58110406A JP11040683A JPH0421748B2 JP H0421748 B2 JPH0421748 B2 JP H0421748B2 JP 58110406 A JP58110406 A JP 58110406A JP 11040683 A JP11040683 A JP 11040683A JP H0421748 B2 JPH0421748 B2 JP H0421748B2
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JP
Japan
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layer
sprayed
ceramics
thermal
heat
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JP58110406A
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Haratsugu Koyama
Shuntaro Sudo
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11Oxides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は高温用溶射部材に関し、詳しくは、高
温で使用され、耐熱衝撃性に優れ、かつ耐食性、
耐エロージヨン性、耐摩耗性も良好な、高温用溶
射部材にかかる。 高温で使用する各種部品の、酸化腐食、エロー
ジヨン等からの保護、断熱性の付与、耐摩耗性の
付与などの目的で、セラミツクスを主体とする溶
射が広く使用されている。 セラミツクスは、高温における安定性に優れ、
また、上記諸特性も優れていることから、上記目
的に対して極めて有力な材料であるが、熱膨脹率
が低く、金属母材との熱膨脹差が大きいため、金
属母材へのセラミツクス溶射層は、熱サイクル、
熱衝撃に弱いという欠点がある。 ところで従来の溶射部材は、第1図に示すよう
に、気孔6がほゞ一定に分布しており、その気孔
率は用途によつて変動はあるが、2.5〜10%程度
とされている。 上記のような、金属母材1へのセラミツクス溶
射層の欠点を改善する方法として、従来より各種
の方法が提案・実施されている。 たとえば、 (1) 中間層として、母材金属1とセラミツクス層
との、中間的な熱膨脹率を有する材料を溶射す
る方法。 (2) セラミツクスと耐熱金属を複合させた溶射層
を、母材金属1とセラミツクス層との間に設け
る方法。 (3) 母材金属1の表面部に、ワイヤネツト、繊維
等を複合して、母材金属1の熱膨脹を抑制させ
る方法。 (4) セラミツクス層の気孔率を高めて、熱膨脹差
を吸収させる方法。 (1)〜(4)は、それぞれ、単独あるいは組合せて適
用されるが、これらの方法にも、次のような欠点
があり、必ずしも充分とはいえない。 すなわち、(1)〜(3)の方法においては、 特に、中間層部分を厚くする場合等におい
て、コストアツプは避けられない。 本来の目的である耐久性、耐摩耗性、断熱性
への寄与が殆んどない中間層が存在することに
より、溶射部材全体の重量が増大する。 (1)〜(3)の方法の、単独又は組合せだけでの耐
熱衝撃の改善効果は充分でない場合が多い。 一方、(4)の方法の欠点は、気孔率が高いため、
耐熱衝撃性以外の他の特性が犠牲となることであ
る。 すなわち、気孔率が高いために、酸化腐食、エ
ロージヨン、耐摩耗性が劣つてくることである。 従つて、実際上の気孔率は、両特性の兼ね合い
で、第1図に示すように、均一に気孔6を分散さ
せた、気孔率を低い値に決めざるを得ないことが
多く、耐熱衝撃性の観点からみると、充分とは言
えないものである。 本発明は、母材金属1表面に形成する、セラミ
ツクス単独の溶射層、ないし、セラミツクスと耐
熱金属の複合溶射層の気孔率言を、溶射層の表面
側では小さく、母材側では大きく配分することに
よつて、耐熱衝撃性に優れ、かつ、耐熱性、耐エ
ロージヨン性、耐摩耗性においても、良好である
ばかりでなく、コスト・重量の増大の少ない高温
溶射部材を提供することを目的としている。 このような目的は、本発明によれば、母材金属
表面に、セラミツクス単独溶射層、ないし、セラ
ミツクスと耐熱金属の複合溶射層を形成した高温
用溶射部材であつて、前記セラミツクス単独溶射
層、ないし、セラミツクスと耐熱金属の複合溶射
層の気孔率を、溶射層の表面側では2.5〜7.5%と
し、溶射層の母材側では10〜20%としたことを特
徴とする高温用溶射部材によつて達成される。 ここで、第2図ないし第5図によつて、本発明
を詳細に説明する。 各図において、層1は母材金属を示すもので、
適用される材料は部品の用途により、耐熱鋼を含
む鋼材、鋳鉄、鋳鋼、アルミ合金、焼結材等種々
のものがあり、限定されるものではない。 層2は本発明の主要部材であり、セラミツクス
単独の溶射層、あるいは、セラミツクスと耐熱金
属の複合溶射層である。 ここで適用するセラミツクス、あるいは、耐熱
金属の材料も限定されるものでなく、高温用の各
種用途に使用されるZvO2,Al2O3,Al2O3
MgO,Cr2O3Al2O3・TiO2等のセラミツクスや、
Ni−Al合金、Ni−Cr合金、Ni−Cr−Al合金、
Ni−Cr−Al−Y合金、Co−Cr−Al−Y合金等が
使用される。 層2内における気孔6は、この気孔率を層2の
表面側で小さく、母材側で大きくしている。 その値は用途、要求特性によつて異なるが、層
2の全体厚さのうち、表面側の1/3を2.5〜7.5%、
母材側の1/3を10〜20%とするのが適当である。 当然のことながら、中間部分は実質的に両者の
中間値となる。 また、各気孔率の層内配分は、母材金属側から
表面にわたつて、連続的に変化させてもよい。 つぎに、第3図ないし第5図に示す、層3、層
4、層5の各層は、それぞれ、ボンデイング溶射
層、セラミツクスと耐熱金属との複合溶射層、ワ
イヤネツトや繊維と母材金属1との複合層を示す
もので、この層自体は、従来から適用されている
ものであるが、前記層2と組合せて使用すること
により、耐熱衝撃性が向上するものである。 なお、層2における気孔率を、表面側において
2.5%以上としたのは、優れた耐熱衝撃性を得る
ためであり、7.5%以下としたのは、耐食性・耐
エロージヨン性を確保するためである。 一方、層2における気孔率を、母材金属側にお
いて、10%以上としたのは、優れた耐熱衝撃性を
得るためであり、20%以下としたのは、層強度を
確保するためである。 このように、気孔率を層2内において、表面側
と母材金属1側で変化させる方法としては、溶射
粉末粒度(分布)を変化させる方法、溶射条件を
変化させる方法等が一般に知られており、いずれ
にも限定されるものではないが、溶射粉末粒度に
より変化させる方法が、溶射施行上や気孔率調整
の確実性の点から有利である。 以下、具体的実施例をあげて、詳細に説明す
る。 JISAC8Aアルミニウム合金で、φ20mm、長さ75
mmの円柱テストピースを加工し、これに下表に示
すような、各層を溶射によつて形成して、Aない
しLの溶射試験片を作成した。
【表】 つぎに、これらAないしLの各種溶射試験を用
いて、450℃炉中加熱と水冷を繰り返す熱衝撃試
験を行ない、溶射層がはく離するまでの繰返し数
を測定した。 この結果を示す第6図から明らかなように、 (1) 層2ないし層7と母材金属1との間に、中間
層のないもの、層3を設けたもの、層4を設け
たもの、層5を設けたもので、耐熱衝撃性に相
違が認められ、後者ほど、耐熱衝撃性に優れて
いる。 (2) AとB,DとE,GとH,JとKとの比較か
ら明らかなように、層7の気孔率が大きい方
が、耐熱衝撃性が優れている。 (3) 層2の方が層7(気孔率4.3%、9.3%いづれ
でも)より、耐熱衝撃性が優れている。 (1)の結果は、母材金属1とセラミツクス層との
中間に、両層の熱膨脹差を層3,層4,層5によ
つて、緩和・吸収する効果によるものと思われ
る。 (3)に示すように、本発明にかかる層2の溶射部
材が、気孔率4.3%の層7より耐熱衝撃性が優れ
ているのは、層2の平均気孔率が9.8%であり、
(2)の結果からもうなずけるものである。 また、層2が気孔率9.3%の層7より耐熱衝撃
性が優れているのは、両者の平均気孔率がほゞ同
一であることから、層2の気孔率分布が寄与して
いるものと考えられる。 すなわち、母材金属1とセラミツクス層との、
熱膨脹差による溶射層のはく離性は、その界面で
最大であることから、界面部の気孔率を高めるこ
とによつて、平均気孔率が同一であつても、全体
としての耐熱衝撃性が向上するものと思われる。 以上により明らかなように、本発明にかかる高
温溶射部材によれば、母材金属表面に形成する、
セラミツクス単独の溶射層、ないし、セラミツク
スと耐熱金属の複合溶射層の気孔率を、溶射層の
表面側では小さく、母材側では大きく配分するこ
とによつて、耐熱衝撃性に優れ、かつ、耐熱性、
耐エロージヨン性、耐摩耗性においても、良好で
あるばかりでなく、コスト・重量の増大が少ない
ことから、熱機関の燃焼・排気系部品、産業炉、
溶解設備関係等の高温部品に、好適に適用できる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の溶射部材の表面部断面模式図、
第2図ないし第5図は、本発明にかかる高温用溶
射部材の表面部断面模式図、第6図は本発明及び
比較例の耐熱衝撃試験結果を示す図である。 1……母材金属、2……セラミツクス単独の溶
射層、あるいは、セラミツクスと耐熱金属の複合
溶射層、3……4.5%Al−Ni合金溶射層、4……
5%CaO添加によつて安定化したZrO2と、4.5%
Al−Ni合金粉末を50%づつ混合した粉末の溶射
層、5……5%SiO2−Al2O3の繊維複合溶射層、
6……気孔、7……5%CaO添加によつて安定化
したZrO2の溶射層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 母材金属表面に、セラミツクス単独溶射層、
    ないし、セラミツクスと耐熱金属の複合溶射層を
    形成した高温用溶射部材であつて、前記セラミツ
    クス単独溶射層、ないし、セラミツクスと耐熱金
    属の複合溶射層の気孔率を、溶射層の表面側では
    2.5〜7.5%とし、溶射層の母材側では10〜20%と
    したことを特徴とする高温用溶射部材。 2 母材金属表面と、セラミツクス単独溶射層、
    ないし、セラミツクスと耐熱金属の複合溶射層と
    の間に、耐熱金属ボンドコート層、セラミツクス
    と耐熱金属の複合溶射層、ワイヤネツト、繊維等
    の耐熱衝撃向上層を、配置したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の高温用溶射部材。
JP58110406A 1983-06-20 1983-06-20 高温用溶射部材 Granted JPS602659A (ja)

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JPS602659A JPS602659A (ja) 1985-01-08
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421569C1 (de) * 1984-06-09 1985-06-27 Goetze Ag, 5093 Burscheid Verschleissfeste Beschichtung
AT396119B (de) * 1988-04-08 1993-06-25 Stangl Kurt Dipl Ing Verfahren zum beschriften heisser stahlbloecke
AT396120B (de) * 1988-04-13 1993-06-25 Stangl Kurt Dipl Ing Verfahren zum beschriften heisser stahlbloecke
JPH0339458A (ja) * 1989-07-04 1991-02-20 Ngk Insulators Ltd 金属一酸化物超電導複合体及びその製造方法
CN100387775C (zh) * 2006-04-13 2008-05-14 山东科技大学 耐磨型造纸涂布刮刀
CN100432333C (zh) * 2006-05-12 2008-11-12 戴亚洲 一种陶瓷涂层刮刀及其制造方法
JP2008127614A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 溶射皮膜構造体、及び、入れ子
JP5040374B2 (ja) * 2007-03-07 2012-10-03 三菱瓦斯化学株式会社 金型組立体及び射出成形方法
JP5045221B2 (ja) * 2007-05-07 2012-10-10 三菱瓦斯化学株式会社 金型組立体、及び、射出成形方法
JP2009161846A (ja) * 2007-12-10 2009-07-23 Densho Engineering Co Ltd プラズマ処理容器内部材の製造方法
JP2009264236A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Toyota Motor Corp 内燃機関のピストン及びその製造方法
JP5247233B2 (ja) * 2008-05-15 2013-07-24 三菱瓦斯化学株式会社 金型組立体及び射出成形方法
JP5149069B2 (ja) * 2008-05-15 2013-02-20 三菱瓦斯化学株式会社 金型組立体及び射出成形方法
US20120177908A1 (en) * 2010-07-14 2012-07-12 Christopher Petorak Thermal spray coatings for semiconductor applications
JP5609497B2 (ja) * 2010-09-30 2014-10-22 マツダ株式会社 断熱構造体
JP5598794B2 (ja) * 2010-12-07 2014-10-01 吉川工業株式会社 高力ボルト摩擦接合用スプライスプレート
JP6406677B2 (ja) * 2016-02-01 2018-10-17 本田技研工業株式会社 等速ジョイント及びその製造方法
CN115927994A (zh) * 2022-11-17 2023-04-07 山东理工大学 陶瓷层曲轴处理技术

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