JPS5912748B2 - ヨウシヤホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属材料上に溶射したセラミック被覆の腐食環
境における耐変色性、密着性を大巾に向上させることに
成功した溶射被膜処理方法に関するものである。

従来金属材料表面に、Ａι２ｏ３、２ｒｏ２、ＴｉＯ２
、Ｃａ０２、ｓｉｏ２、Ｆｅｏ２、Ｃｒ２Ｏ３等のセラ
ミック溶射膜を被覆し、これを腐食環境に放置した場合
、必ず被覆層表面が下地金属溶出イオンの化合物により
汚染され、変色が発生し、さらにこの汚染が進行した場
合、下地金属の孔蝕の発生、表面層の剥離等の問題が発
生していこれはセラミック溶射被膜が比較的ポーラスな
ため、そこから侵入する腐食性液体が素地表面を侵すた
めである。

また溶射被覆の前処理工程にて、サンドプラスト等によ
る素地の表面加工があり、この加工応力による素地表面
の耐食性低下と溶射熱による素地最表面の変質による耐
食性低下が、さら１０にその腐食を促進する。このため
今日強い腐食環境にてセラミック溶射被膜を有する製品
を使用する場合には、素地材質として、より耐食性の高
いもの、例えば高級オーステナイト系ステンレス鋼Ｔｉ
合金等を使用する方法、又は被膜のポアーヘ１５有機物
を含浸させ、腐食性液体の浸入を防ごうとする方法、又
は前処理として素地表面に耐食性の高い合金を下地溶射
被覆しておく方法等の対策が施されている。これらの対
策のうち、素材の高品質化はかなり有効な手段であるが
、コスト面、加２０工面からの制約がある場合、自由な
材質の選定は困難であるし、上記で示す通り、下地表面
の耐食性が素地材料の本来の耐食性を下まわることは避
けることができない。また被膜ポアーヘの有機物含浸処
理も効果は認められるが、有機物は一般に２５固化する
過程で収縮する。従つてボアー内面と含浸有機物とのぬ
れ性が高くない限り、その間に隙間を生じ、この部分へ
は腐食性液体の侵入が有り、充分な防食処理とは言えな
い。また有機物の場合、紫外線によつて変色することが
避けられず、外観３０の色調の重視される製品に使用す
ることはできない。高耐食性材料の下地溶射被覆はかな
りの効果があるが、コスト的に高くなること、また下地
溶射被膜が素地を完全に被覆していない場合、素地材質
とのイオン化傾向のちがいによる局部電池が発生し、腐
食をより進行させる可能性がある。本発明はかかる事実
に鑑み、溶射前処理方法に改良を加え、素地とセラミッ
ク溶射被膜との間に、Ａり緻密なセラミツク被膜を一層
又は数層設け、なおかつこの被膜と溶射被膜とを熱処理
によつて相互拡散させることにより、素地の腐食を完全
に防止せんとするものである。

一般に溶射被膜の前処理として、被膜の密着性を高める
ため、サンドプラスト、化学腐良ＭＯコート等により、
表面を粗にする工程がとられている。

本発明ではこれらの表面粗化工程後、その表面にＡ′，
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｔａ等の金属のアルキル金属
化合物、金属−ｒ一錯体、アリル金属化合物、金属アン
レート化合物、金属キレート化合物複合金属化合物、ア
ルコキシ金属化合物等の、加水分解又は熱分解によるク
ラツキング反応によつて生成した金属酸化物又は無定形
金属酸化物等の被膜を被覆し、この上から従来の方法に
従いセラミツク溶射を行ない、さらに素地表面の酸化物
と溶射した酸化物の固体拡散可能な温度以上、素地材質
融点以下の温度にて熱処理し、素地被膜と溶射被膜の相
互拡散によるボア一の減少をねらうものである。この様
な処理を施すことにより、溶射被膜のボア一から侵入し
た腐食性液体をこの金属酸化物被膜層及び拡散相にてシ
ヤツトアウトし、素地金属の腐食を完全に防止するもの
である。具体的には素地表面粗化後、上記化合物を適当
な溶剤に適度な濃度に溶解し、スプレイ、デイツピング
、塗布等にてコートし、これを空中放置又は熱処理によ
つてクラツキング反応させ、金属酸化物被膜を得るもの
である。

これらの被膜は一層でもきわめて効果大であるが、同一
酸化物又は異種酸化物を二層以上コーテイングすれば、
さらにその効果は大となる。これに通常の方法で酸化物
溶射を施した後、大気中又は雰囲気ガス中で熱処理し、
徐冷するものである。以下実施例に従つて説明する。

実施例 １ 完全オーステナイト化したＳＵＳ３Ｏ３材料に通常のサ
ンドブラストを施し、この表面へテトライソプロピルチ
タネートの１０％イソプロピル溶液を塗布し、これを関
係温度２０（！）、温度３００Ｃの条件で乾燥させ、次
に大気中にて１２００℃、２ｈｒの熱処理を行ない酸化
チタンの透明被膜を得た。

この表面へＡ′２０３＋ＴｉＯ２被膜を１００μの厚み
で溶射し、これを大気中にて温度１２００℃時間２ｈｒ
条件にて拡散熱処理を行ない、本発明処理被膜のない同
種工程の試料との腐食環境における変色状況を調査した
。

また参考までに素地材質の表面を羽布研摩した試料も同
時に比較した。腐食条件は温度５０℃、５％ＮａＣ′溶
液ＦｌＣ３種の試料を完全に浸漬放置し、表面の変色状
況を見た。未処理品は３日間で変色が発生し、９日間で
表面層の脱落があつた。処理品は１５日間で何んの変色
も発生せず、同時に同条件で試験した羽布研摩ＳＵＳ３
Ｏ３材は７日間で全面に赤サビが発生した。実施例 ２ １１５０℃、３０７Ｘ１アンモニア分解ガス中で保持後
水冷（水温２４℃）の工程を経て製造した、ＳＶＳ３Ｏ
４材の腕時計用ケース鏡面研摩仕上げ品８００個を用意
した。

サンプルを１００個毎に分け、ＡＢ・・・Ｈとする。サ
ンプルＢ−Ｈ（７００個）の表面にサンドブラスト３２
０＃を３気圧５ｍｉｎを施した。

サンプルＤについては、Ａ′（０ｉｓ０Ｃ，Ｈ７），１
０ｇｒをトリエタン１００ＣＣ１アセチルアセトン２Ｃ
Ｃの混合溶媒に溶解した液に浸漬し、浸漬後大気中で６
００℃、１ｈｒ乾燥、焼成した。

サンプルＥについては、Ｚｒ（０Ｃ８Ｈ１７）４２０ｇ
ｒを酢酸メチル５０ＣＣとイソプロピルアルコール５０
ＣＣの混合溶媒に溶解した液に浸漬し、浸漬後大気中で
８０℃３０ｍｉｎ乾燥後５００℃で１ｈｒ焼成した。

これらのサンプルＣ，Ｄ，・・・Ｈ６種類のサンプル表
面にそれぞれ、ＴｉＯ２被膜を１２０μ溶射し、その後
拡散のため１１００℃、６ｈｒ大気中の熱処理を施した
。以上サンプルＡ，Ｂ・・・・・・Ｈ８種類のサンプル
を、５０℃５％のＮａＣ′溶液中に浸漬放置し、耐食性
を比較した。

１５日間後の変色、赤サビの発生情況を調べたところ、
表−１で示す結果となり、本発明品の耐食性がきわめて
良好である事が確認できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被溶射素材の通常の下地処理後、その表面に、Ａｌ
   、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔａの金属のアルキル金属
   化合物、金属−γ−錯体、アリル金属化合物、金属アシ
   レート化合物、金属キレート化合物、複合金属化合物、
   アルコキシ金属化合物のクラツキング反応によつて生じ
   た金属酸化物の、一種もしくは二種以上を、一層又は二
   層以上被覆し、これにセラミック溶射被覆し、その後酸
   化物の固体拡散可能温度以上、素地材質融点以下の温度
   範囲にて熱処理することを特徴とする溶射方法。