JPH08313192A - 耐熱部材の溶射皮膜 - Google Patents
耐熱部材の溶射皮膜Info
- Publication number
- JPH08313192A JPH08313192A JP12032295A JP12032295A JPH08313192A JP H08313192 A JPH08313192 A JP H08313192A JP 12032295 A JP12032295 A JP 12032295A JP 12032295 A JP12032295 A JP 12032295A JP H08313192 A JPH08313192 A JP H08313192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- heat
- zro
- nicr
- thermal spray
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 title claims description 10
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 21
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 4
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高温強度も高く、熱伝導も良好で、また再溶融
処理が不要で、高温腐食を防止できる溶射皮膜を提供す
る。 【構成】 Ｆｅ系管体６の表面に高速火炎溶射された耐
熱溶射皮膜７を、外周に形成されたＺｒＯ2 −（２５〜
７５）ＮｉＣｒ合金よりなる外周皮膜層7Aと、この外周
皮膜層7Aと管体６との間に介在されてＮｉ−Ｃｒ合金か
らなる緩衝皮膜層7Bとで構成した。 【効果】 ＺｒＯ2 に起因して外周皮膜層に温度むらが
生じても、その熱応力を緩衝皮膜層で吸収して、ひび割
れを防止できる。
処理が不要で、高温腐食を防止できる溶射皮膜を提供す
る。 【構成】 Ｆｅ系管体６の表面に高速火炎溶射された耐
熱溶射皮膜７を、外周に形成されたＺｒＯ2 −（２５〜
７５）ＮｉＣｒ合金よりなる外周皮膜層7Aと、この外周
皮膜層7Aと管体６との間に介在されてＮｉ−Ｃｒ合金か
らなる緩衝皮膜層7Bとで構成した。 【効果】 ＺｒＯ2 に起因して外周皮膜層に温度むらが
生じても、その熱応力を緩衝皮膜層で吸収して、ひび割
れを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばごみ焼却炉におけ
る熱交換器の伝熱管やガスタービンブレードなどの耐熱
部材の溶射皮膜に関する。
る熱交換器の伝熱管やガスタービンブレードなどの耐熱
部材の溶射皮膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ごみは高カロリー化しており
その焼却温度も高温化している。そのため、たとえば都
市ごみなどを焼却するごみ焼却炉に配置される熱交換器
の伝熱管などには、その表面にステンレスプロテクタ
ー、セラミックスプロテクターまたはセラミックスキャ
スターなどの塗布や溶射、あるいは自溶合金の溶射を行
い、伝熱管の腐食防止をするものがある。
その焼却温度も高温化している。そのため、たとえば都
市ごみなどを焼却するごみ焼却炉に配置される熱交換器
の伝熱管などには、その表面にステンレスプロテクタ
ー、セラミックスプロテクターまたはセラミックスキャ
スターなどの塗布や溶射、あるいは自溶合金の溶射を行
い、伝熱管の腐食防止をするものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ステンレスプロテ
クターは高温強度が低いため肉厚を厚くする必要があ
り、このことにより熱交換率を低下させるという問題が
ある。またセラミックスプロテクターやセラミックスキ
ャスターは熱伝導率が悪く、たとえば伝熱管では全表面
に設けることができないため、部分的な腐食が激しくな
るという問題があった。さらに、自溶合金の溶射の場合
には、溶射後に再溶融処理が必要なため、これにより熱
歪みを受け、これを防止するには大掛かりな拘束治具、
または歪み矯正作業が必要であった。
クターは高温強度が低いため肉厚を厚くする必要があ
り、このことにより熱交換率を低下させるという問題が
ある。またセラミックスプロテクターやセラミックスキ
ャスターは熱伝導率が悪く、たとえば伝熱管では全表面
に設けることができないため、部分的な腐食が激しくな
るという問題があった。さらに、自溶合金の溶射の場合
には、溶射後に再溶融処理が必要なため、これにより熱
歪みを受け、これを防止するには大掛かりな拘束治具、
または歪み矯正作業が必要であった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、高温強
度も高く、熱伝導も良好で、再溶融処理が不要で、高温
腐食を防止できる耐熱部材の溶射皮膜を提供することを
目的とする。
度も高く、熱伝導も良好で、再溶融処理が不要で、高温
腐食を防止できる耐熱部材の溶射皮膜を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、Ｆｅ系耐熱素材の表面に高速火炎溶射さ
れた耐熱溶射皮膜を、外周に形成されたＺｒＯ2 −（２
５ｗｔ％〜７５ｗｔ％）ＮｉＣｒ合金よりなる外周皮膜
層と、この外周皮膜層とＦｅ系耐熱素材との間に介在さ
れたＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層とで構成したもの
である。
めに本発明は、Ｆｅ系耐熱素材の表面に高速火炎溶射さ
れた耐熱溶射皮膜を、外周に形成されたＺｒＯ2 −（２
５ｗｔ％〜７５ｗｔ％）ＮｉＣｒ合金よりなる外周皮膜
層と、この外周皮膜層とＦｅ系耐熱素材との間に介在さ
れたＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層とで構成したもの
である。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、Ｆｅ系耐熱素材上に溶射さ
れて溶射皮膜を形成するＺｒＯ 2 −ＮｉＣｒ合金からな
る外周皮膜層と、ＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層は、
共に耐高温性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高温強度も高
いので、高温腐食による減肉量を大幅に減少させること
ができ、熱伝導率の大幅な低下もなく、再溶融も不要と
なる。またＦｅ系管体と外周皮膜層との間に緩衝皮膜層
を介在させたので、熱伝導率が幾分低いＺｒＯ2 に起因
して外周皮膜層に温度むらが生じることがあっても、温
度むらにより生じる熱応力を緩衝皮膜層で吸収させるこ
とができるので、ひび割れを防止することができる。さ
らに、仮に何らかの原因でＺｒＯ2−ＮｉＣｒ外周皮膜
層にひび割れが生じたり腐食が生じたりした場合でも、
内側に耐食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層が溶射されて
いるので、これによってＦｅ系耐熱素材の腐食を確実に
防止することができる。
れて溶射皮膜を形成するＺｒＯ 2 −ＮｉＣｒ合金からな
る外周皮膜層と、ＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層は、
共に耐高温性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高温強度も高
いので、高温腐食による減肉量を大幅に減少させること
ができ、熱伝導率の大幅な低下もなく、再溶融も不要と
なる。またＦｅ系管体と外周皮膜層との間に緩衝皮膜層
を介在させたので、熱伝導率が幾分低いＺｒＯ2 に起因
して外周皮膜層に温度むらが生じることがあっても、温
度むらにより生じる熱応力を緩衝皮膜層で吸収させるこ
とができるので、ひび割れを防止することができる。さ
らに、仮に何らかの原因でＺｒＯ2−ＮｉＣｒ外周皮膜
層にひび割れが生じたり腐食が生じたりした場合でも、
内側に耐食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層が溶射されて
いるので、これによってＦｅ系耐熱素材の腐食を確実に
防止することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係るごみ焼却炉の熱交換器に
設けられる伝熱管の溶射皮膜の一実施例を図面に基いて
説明する。
設けられる伝熱管の溶射皮膜の一実施例を図面に基いて
説明する。
【０００８】図２に示すように、都市ごみなどを焼却す
る焼却炉の内部には、煙道を囲む冷却壁１を構成する水
管壁用伝熱管２や、熱交換器３に配設された熱回収用伝
熱管４および過熱用蒸気管５に、本発明に係る溶射皮膜
が形成されている。
る焼却炉の内部には、煙道を囲む冷却壁１を構成する水
管壁用伝熱管２や、熱交換器３に配設された熱回収用伝
熱管４および過熱用蒸気管５に、本発明に係る溶射皮膜
が形成されている。
【０００９】すなわち、図１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、Ｆｅ系耐熱素材の一例である水管壁用伝熱管２およ
び熱回収用伝熱管４ならび過熱蒸気管５には、それぞれ
軟鋼製の管体６と、該管体６の外周に固着された耐熱溶
射皮膜７とから構成され、該耐熱溶射皮膜７は、外周側
で燃焼ガスと接触する面に溶射された外周皮膜層７Ａ
と、外周皮膜層７Ａと管体６との緩衝を目的として溶射
された緩衝皮膜層７Ｂとで構成されている。
に、Ｆｅ系耐熱素材の一例である水管壁用伝熱管２およ
び熱回収用伝熱管４ならび過熱蒸気管５には、それぞれ
軟鋼製の管体６と、該管体６の外周に固着された耐熱溶
射皮膜７とから構成され、該耐熱溶射皮膜７は、外周側
で燃焼ガスと接触する面に溶射された外周皮膜層７Ａ
と、外周皮膜層７Ａと管体６との緩衝を目的として溶射
された緩衝皮膜層７Ｂとで構成されている。
【００１０】前記外周皮膜層７Ａは、耐熱および耐高温
腐食を目的として、ＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金を緩衝皮膜
層７Ｂ上に爆発溶射（高速火炎溶射の一例）されてたと
えば厚さ０．１ｍｍ程度に形成されたものである。Ｚｒ
Ｏ2 −ＮｉＣｒ合金の成分は、（７５ｗｔ％〜２５ｗｔ
％）ＺｒＯ2 −（２５ｗｔ％〜７５ｗｔ％）ＮｉＣｒの
ものが使用され、さらにここで含有されるＮｉＣｒ合金
は、８０ｗｔ％Ｎｉ−２０ｗｔ％Ｃｒのものが使用され
る。
腐食を目的として、ＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金を緩衝皮膜
層７Ｂ上に爆発溶射（高速火炎溶射の一例）されてたと
えば厚さ０．１ｍｍ程度に形成されたものである。Ｚｒ
Ｏ2 −ＮｉＣｒ合金の成分は、（７５ｗｔ％〜２５ｗｔ
％）ＺｒＯ2 −（２５ｗｔ％〜７５ｗｔ％）ＮｉＣｒの
ものが使用され、さらにここで含有されるＮｉＣｒ合金
は、８０ｗｔ％Ｎｉ−２０ｗｔ％Ｃｒのものが使用され
る。
【００１１】ここで、ＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金のＮｉＣ
ｒ含有量が２５ｗｔ％以下では、図５（ａ）に示すよう
に、気孔率と関係のあるさびの発生率が２ｗｔ％を越え
るためであり、またＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金のＮｉＣｒ
含有量が７５ｗｔ％以上となると、図５（ｂ）に示すよ
うに、煤塵の温度むらにより皮膜の付着力が５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下になり、また図５（ｃ）に示すように、固さ
がＨｖ６００以下となって煤塵による耐摩耗性が低下す
るからである。なお、図５（ａ）に示すさびの発生率
は、溶射皮膜を形成したテストピース（１０ｍｍ角）の
表面に５ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液を滴下し、（０．１ｍ
ｌ）デシケータ内に２４時間入れた後、取り出して錆び
た面積を計測したものである。また図５（ｂ）に示す皮
膜の付着力は、ピンテスト法により溶射皮膜厚が５００
μｍの付着強度を計測したものである。
ｒ含有量が２５ｗｔ％以下では、図５（ａ）に示すよう
に、気孔率と関係のあるさびの発生率が２ｗｔ％を越え
るためであり、またＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金のＮｉＣｒ
含有量が７５ｗｔ％以上となると、図５（ｂ）に示すよ
うに、煤塵の温度むらにより皮膜の付着力が５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下になり、また図５（ｃ）に示すように、固さ
がＨｖ６００以下となって煤塵による耐摩耗性が低下す
るからである。なお、図５（ａ）に示すさびの発生率
は、溶射皮膜を形成したテストピース（１０ｍｍ角）の
表面に５ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液を滴下し、（０．１ｍ
ｌ）デシケータ内に２４時間入れた後、取り出して錆び
た面積を計測したものである。また図５（ｂ）に示す皮
膜の付着力は、ピンテスト法により溶射皮膜厚が５００
μｍの付着強度を計測したものである。
【００１２】また緩衝皮膜層７Ｂは、管体６上に、Ｎｉ
が１０〜６０ｗｔ％含有されるＮｉＣｒ合金、たとえば
５０ｗｔ％Ｎｉ−５０ｗｔ％Ｃｒ合金を爆発溶射（高速
火炎溶射の一例）により厚さ０．３ｍｍ程度に溶射形成
されたものである。
が１０〜６０ｗｔ％含有されるＮｉＣｒ合金、たとえば
５０ｗｔ％Ｎｉ−５０ｗｔ％Ｃｒ合金を爆発溶射（高速
火炎溶射の一例）により厚さ０．３ｍｍ程度に溶射形成
されたものである。
【００１３】これらＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮膜層７Ａ
とＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂは、共に耐高温性、耐食性、
耐摩耗性に優れているので、高温の燃焼ガス１が接触し
ても管体６の腐食減肉量を大幅に減少させることができ
る。
とＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂは、共に耐高温性、耐食性、
耐摩耗性に優れているので、高温の燃焼ガス１が接触し
ても管体６の腐食減肉量を大幅に減少させることができ
る。
【００１４】ところで、ＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金とＮｉ
Ｃｒ合金とは熱膨張率にほとんど差がないが、ＺｒＯ2
は幾分熱伝導率が低いという問題がある。これに起因し
てＺｒＯ2 を含む外周皮膜層７Ａに加熱時や冷却時に温
度むらが生じやすい。このため管体４に直接外周皮膜層
７Ａを形成すると、温度むらによる熱膨張差により、外
周皮膜層７Ａにひび割れが生じるおそれがある。管体４
にＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂを介してＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ
外周皮膜層７Ａを設けた理由は、この時の熱応力を緩衝
皮膜層７Ｂにより吸収することにより、ひび割れを未然
に防止するためである。
Ｃｒ合金とは熱膨張率にほとんど差がないが、ＺｒＯ2
は幾分熱伝導率が低いという問題がある。これに起因し
てＺｒＯ2 を含む外周皮膜層７Ａに加熱時や冷却時に温
度むらが生じやすい。このため管体４に直接外周皮膜層
７Ａを形成すると、温度むらによる熱膨張差により、外
周皮膜層７Ａにひび割れが生じるおそれがある。管体４
にＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂを介してＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ
外周皮膜層７Ａを設けた理由は、この時の熱応力を緩衝
皮膜層７Ｂにより吸収することにより、ひび割れを未然
に防止するためである。
【００１５】つぎに本発明品と従来品とを比較した試験
結果を説明する。まず表１に示すように、本発明の１種
類のテストピース（本発明品）と、従来例の２種類のテ
ストピース（従来品１、従来品２）を作成した。
結果を説明する。まず表１に示すように、本発明の１種
類のテストピース（本発明品）と、従来例の２種類のテ
ストピース（従来品１、従来品２）を作成した。
【００１６】
【表１】
【００１７】また試験方法は次の通りである。まず実際
の使用状態に近付けるために、上記各テストピースの表
面に、実際に稼働しているごみ焼却炉から採取した表２
に示す成分の飛灰５０％に対しアセトン５０％（ともに
ｗｔ％）で攪拌して塗料状にしたものを５mg／m2の量だ
け塗布し、自然乾燥後に所定温度に加熱した炉内に装入
した。
の使用状態に近付けるために、上記各テストピースの表
面に、実際に稼働しているごみ焼却炉から採取した表２
に示す成分の飛灰５０％に対しアセトン５０％（ともに
ｗｔ％）で攪拌して塗料状にしたものを５mg／m2の量だ
け塗布し、自然乾燥後に所定温度に加熱した炉内に装入
した。
【００１８】
【表２】
【００１９】そして、実際に稼働しているごみ焼却炉の
燃焼ガスに準じた表３に示す成分の模擬燃焼ガスを６０
０cc／min 、７２hrにわたって通すことにより、各テス
トピースの腐食速度（減肉量）を測定した。なお模擬燃
焼ガスの温度は５５０℃に設定した。
燃焼ガスに準じた表３に示す成分の模擬燃焼ガスを６０
０cc／min 、７２hrにわたって通すことにより、各テス
トピースの腐食速度（減肉量）を測定した。なお模擬燃
焼ガスの温度は５５０℃に設定した。
【００２０】
【表３】
【００２１】上記試験結果は、図３に示すように、本発
明品の腐食速度が、自溶合金を溶射した従来例１に比べ
て約１／４程度、ＮｉＣｒ合金を溶射した従来例２に比
べて約１／７となり、きわめて高い高温耐蝕性が実証さ
れた。
明品の腐食速度が、自溶合金を溶射した従来例１に比べ
て約１／４程度、ＮｉＣｒ合金を溶射した従来例２に比
べて約１／７となり、きわめて高い高温耐蝕性が実証さ
れた。
【００２２】また図４は、図２に示すごみ焼却炉の熱交
換器３付近で、排ガス温度が４００℃および５００℃の
環境下で、本発明品と従来品２による実炉長期試験を行
った結果を示す。この時の飛灰の成分は表４の通りであ
る。
換器３付近で、排ガス温度が４００℃および５００℃の
環境下で、本発明品と従来品２による実炉長期試験を行
った結果を示す。この時の飛灰の成分は表４の通りであ
る。
【００２３】
【表４】
【００２４】上記試験結果によれば、本発明品の腐食減
肉量は、従来品２のＮｉＣｒ合金の溶射皮膜を施したも
のに比べて、約１／３と少なく、長期の使用にも充分に
耐えられることが確認された。
肉量は、従来品２のＮｉＣｒ合金の溶射皮膜を施したも
のに比べて、約１／３と少なく、長期の使用にも充分に
耐えられることが確認された。
【００２５】上記実施例によれば、ＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ
外周皮膜層７ＡとＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂが、共に耐高
温性、耐食性、耐摩耗性に優れているので、高温腐食減
肉量を大幅に減少させることができる。また熱伝導率を
大幅に低下せさることもなく、再溶融処理も不要であ
る。さらに管体６とＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮膜層７Ａ
との間にＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂを介在させたので、Ｚ
ｒＯ2 に起因する温度むらによる熱応力を吸収して、加
熱時や冷却時のひび割れを防止することができる。さら
にまた、仮に何らかの原因でＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮
膜層７Ａにひび割れが生じたり腐食が生じたりした場合
でも、内側に耐食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂ皮
膜が溶射されているので、これによって管体６の腐食を
確実に防止することができる。
外周皮膜層７ＡとＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂが、共に耐高
温性、耐食性、耐摩耗性に優れているので、高温腐食減
肉量を大幅に減少させることができる。また熱伝導率を
大幅に低下せさることもなく、再溶融処理も不要であ
る。さらに管体６とＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮膜層７Ａ
との間にＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂを介在させたので、Ｚ
ｒＯ2 に起因する温度むらによる熱応力を吸収して、加
熱時や冷却時のひび割れを防止することができる。さら
にまた、仮に何らかの原因でＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮
膜層７Ａにひび割れが生じたり腐食が生じたりした場合
でも、内側に耐食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層７Ｂ皮
膜が溶射されているので、これによって管体６の腐食を
確実に防止することができる。
【００２６】なお上記実施例では、ごみ焼却炉の伝熱管
や過熱管に適用した例を示したが、特に腐食性高温ガス
が接触される耐熱素材等に有効で、ガスタービンのブレ
ードなどにも幅広く適用することができる。
や過熱管に適用した例を示したが、特に腐食性高温ガス
が接触される耐熱素材等に有効で、ガスタービンのブレ
ードなどにも幅広く適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の耐熱部材の
溶射皮膜によれば、Ｆｅ系耐熱素材上に溶射されて溶射
皮膜を形成するＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金からなる外周皮
膜層と、ＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層は、共に耐高
温性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高温強度も高いので、
高温腐食による減肉量を大幅に減少させることができ、
熱伝導率の大幅な低下もなく、再溶融も不要となる。ま
たＦｅ系管体と外周皮膜層との間に緩衝皮膜層を介在さ
せたので、熱伝導率が幾分低いＺｒＯ2 に起因して外周
皮膜層に温度むらが生じることがあっても、温度むらに
より生じる熱応力を緩衝皮膜層で吸収させることができ
るので、ひび割れを防止することができる。さらに、仮
に何らかの原因でＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮膜層にひび
割れが生じたり腐食が生じたりした場合でも、内側に耐
食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層が溶射されているの
で、これによってＦｅ系耐熱素材の腐食を確実に防止す
ることができる。
溶射皮膜によれば、Ｆｅ系耐熱素材上に溶射されて溶射
皮膜を形成するＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金からなる外周皮
膜層と、ＮｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層は、共に耐高
温性、耐食性、耐摩耗性に優れ、高温強度も高いので、
高温腐食による減肉量を大幅に減少させることができ、
熱伝導率の大幅な低下もなく、再溶融も不要となる。ま
たＦｅ系管体と外周皮膜層との間に緩衝皮膜層を介在さ
せたので、熱伝導率が幾分低いＺｒＯ2 に起因して外周
皮膜層に温度むらが生じることがあっても、温度むらに
より生じる熱応力を緩衝皮膜層で吸収させることができ
るので、ひび割れを防止することができる。さらに、仮
に何らかの原因でＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ外周皮膜層にひび
割れが生じたり腐食が生じたりした場合でも、内側に耐
食性を有するＮｉＣｒ緩衝皮膜層が溶射されているの
で、これによってＦｅ系耐熱素材の腐食を確実に防止す
ることができる。
【図１】本発明に係る伝熱管の溶射皮膜の一実施例を示
し、（ａ），（ｂ）はそれぞれ溶射皮膜を示す断面図で
ある。
し、（ａ），（ｂ）はそれぞれ溶射皮膜を示す断面図で
ある。
【図２】同溶射皮膜を形成した管体を使用したごみ焼却
炉の構成図である。
炉の構成図である。
【図３】同溶射皮膜の比較試験結果を示すグラフであ
る。
る。
【図４】同溶射皮膜の実炉長期試験結果を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】同溶射皮膜のＺｒＯ2 −ＮｉＣｒ合金のＮｉＣ
ｒの含有率における性能試験結果を示し、（ａ）はさび
発生率を示すグラフ、（ｂ）は皮膜の付着力を示すグラ
フ、（ｃ）はマイクロビッカース硬さを示すグラフであ
る。
ｒの含有率における性能試験結果を示し、（ａ）はさび
発生率を示すグラフ、（ｂ）は皮膜の付着力を示すグラ
フ、（ｃ）はマイクロビッカース硬さを示すグラフであ
る。
１ 冷却壁 ２ 水管壁用伝熱管 ３ 熱交換器 ４ 熱回収用伝熱管 ５ 過熱用蒸気管 ６ 管体 ７ 耐熱溶射皮膜 ７Ａ 外周皮膜層 ７Ｂ 緩衝皮膜層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 守彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 遠山 一廣 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】Ｆｅ系耐熱素材の表面に高速火炎溶射され
た耐熱溶射皮膜を、 外周に形成されたＺｒＯ2 −（２５ｗｔ％〜７５ｗｔ
％）ＮｉＣｒ合金よりなる外周皮膜層と、 この外周皮膜層とＦｅ系耐熱素材との間に介在されてＮ
ｉＣｒ合金からなる緩衝皮膜層とで構成したことを特徴
とする耐熱部材の溶射皮膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12032295A JPH08313192A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 耐熱部材の溶射皮膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12032295A JPH08313192A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 耐熱部材の溶射皮膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313192A true JPH08313192A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14783391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12032295A Pending JPH08313192A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 耐熱部材の溶射皮膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313192A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003286865A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-10 | Hitachi Ltd | 改質燃料焚きガスタービン設備及びその油加熱方法 |
| JP2003286858A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-10 | Hitachi Ltd | 改質燃料焚きガスタービン設備及びその油加熱方法 |
| CN1991291B (zh) | 2005-12-28 | 2010-06-16 | 同和控股（集团）有限公司 | 流动床炉 |
| JP2011226738A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | 伝熱媒体及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12032295A patent/JPH08313192A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003286865A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-10 | Hitachi Ltd | 改質燃料焚きガスタービン設備及びその油加熱方法 |
| JP2003286858A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-10 | Hitachi Ltd | 改質燃料焚きガスタービン設備及びその油加熱方法 |
| CN1991291B (zh) | 2005-12-28 | 2010-06-16 | 同和控股（集团）有限公司 | 流动床炉 |
| JP2011226738A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | 伝熱媒体及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101732782B1 (ko) | 향상된 내식성을 갖는 열 교환기 | |
| EP1979677B1 (en) | Longevity and performance improvements to flare tips | |
| JPH08313192A (ja) | 耐熱部材の溶射皮膜 | |
| JP4948834B2 (ja) | 耐食被覆用合金及びこれを被覆した部材 | |
| JPH10274401A (ja) | 廃棄物焼却ボイラ・スーパーヒータの耐高温腐食性熱交換用チューブ | |
| JP2003120902A (ja) | ごみ焼却炉発電ボイラ過熱器 | |
| JP3481055B2 (ja) | 耐食性伝熱管の製造方法 | |
| JP3576479B2 (ja) | 水冷式鉄鋼製構造物 | |
| JPS59211546A (ja) | コバルト基溶射合金 | |
| JP2005272927A (ja) | 耐高温腐食性材料 | |
| JP2000045058A (ja) | 露点腐食防止方法 | |
| JPS5811796A (ja) | 熱保護耐熱合金構造体 | |
| US5066523A (en) | Process for producing corrosion-resistant layers | |
| JP2002317903A (ja) | 熱交換用耐食性伝熱管を備えたボイラ | |
| JP2001262312A (ja) | 耐食・耐摩耗性プロテクタ | |
| JP2747087B2 (ja) | 溶射被覆用材料及び溶射被覆耐熱部材 | |
| JPH0755387A (ja) | 熱交換器の伝熱管 | |
| JPS60205108A (ja) | 伝熱管プロテクタ構造 | |
| WO2001013057A1 (en) | Heat exchange tube and heat recovery method using it | |
| JP2747088B2 (ja) | 溶射被覆用材料及び溶射被覆耐熱部材 | |
| JPH07146091A (ja) | 熱交換器用伝熱管の製造方法 | |
| JP2000119781A (ja) | 熱交換用耐食・耐摩耗性伝熱管とこれを用いた加熱炉および焼却炉 | |
| JPH04335997A (ja) | 都市ごみ焼却炉ボイラーチューブ | |
| JPH07146092A (ja) | 熱交換器用伝熱管の製造方法 | |
| JP2996128B2 (ja) | 耐高温腐食用空気加熱器 |