JPS6026656A - 内面溶射方法 - Google Patents
内面溶射方法Info
- Publication number
- JPS6026656A JPS6026656A JP58134268A JP13426883A JPS6026656A JP S6026656 A JPS6026656 A JP S6026656A JP 58134268 A JP58134268 A JP 58134268A JP 13426883 A JP13426883 A JP 13426883A JP S6026656 A JPS6026656 A JP S6026656A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- inside surface
- thermal
- spraying
- thermally sprayed
- Prior art date
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- Pending
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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
-
- 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
- C23C4/01—Selective coating, e.g. pattern coating, without pre-treatment of the material to be coated
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は円筒内面に合金又はセラミックスを溶射する方
法に関し、例えば内燃機関シリンダライナ、各種ピスト
ンシリンダ又はバレル等の内面に応用されるものである
。
法に関し、例えば内燃機関シリンダライナ、各種ピスト
ンシリンダ又はバレル等の内面に応用されるものである
。
第１図は従来法忙より円筒体内面に溶射皮膜を形成した
場合の、円筒体軸方向に対し直角の断面構造を示す図で
ある。
場合の、円筒体軸方向に対し直角の断面構造を示す図で
ある。
第１図においてｌ］ＩＶｉ円筒体母材、０２は溶射皮膜
を示し、溶射皮膜０２の形成方法としては、通常、円筒
母料表面に対し粗面処理を施した後に、プラズマ溶射方
法、ガス炎溶射方法。
を示し、溶射皮膜０２の形成方法としては、通常、円筒
母料表面に対し粗面処理を施した後に、プラズマ溶射方
法、ガス炎溶射方法。
電気アーク溶射法等既知の方法が適用される０すなわち
、溶射皮膜０２Ｖｉ、高温に加熱された粒子が母材０１
に衝突して急冷される工程を連続的に繰り返すことＫよ
り形成されるものであり、このように形成された溶射皮
膜０２には引張りの残留応力が存在する。
、溶射皮膜０２Ｖｉ、高温に加熱された粒子が母材０１
に衝突して急冷される工程を連続的に繰り返すことＫよ
り形成されるものであり、このように形成された溶射皮
膜０２には引張りの残留応力が存在する。
しかし、円筒内面に形成された溶射皮膜０２に引張りの
残留応力が存在することは、溶射皮膜０２の剥離を促す
ことが考えられ、事実円筒内面の溶射皮膜０２Ｖｉ熱的
機械的応力によって使用時に剥離することが多い。特に
溶射皮膜０２の厚さが大きい場合や、セラミックスの溶
射皮膜の場合にこの傾向が強い。
残留応力が存在することは、溶射皮膜０２の剥離を促す
ことが考えられ、事実円筒内面の溶射皮膜０２Ｖｉ熱的
機械的応力によって使用時に剥離することが多い。特に
溶射皮膜０２の厚さが大きい場合や、セラミックスの溶
射皮膜の場合にこの傾向が強い。
本発明は上記の如き困難を解決し、円筒内面の溶射皮膜
の耐剥離性を従来より向上させた内面溶射方法の提供を
目的として研究したものであって、本発明者らは円筒内
面の溶射皮膜の残留応力を分散させることにより、溶射
皮膜の熱的機械的応力による剥離に対する抵抗力を向上
させる本発明の方法を開発した。
の耐剥離性を従来より向上させた内面溶射方法の提供を
目的として研究したものであって、本発明者らは円筒内
面の溶射皮膜の残留応力を分散させることにより、溶射
皮膜の熱的機械的応力による剥離に対する抵抗力を向上
させる本発明の方法を開発した。
すなわち、本発明の賛旨は、円筒内面に合金又はセラミ
ックスを溶射する方法において、上記円筒内面に断面形
状が三角形又は台形である突起を、上記円筒内面両端部
の間に複数本形成させ、該円筒内面表面の粗面処理を行
い、ついで上記合金、セラミックス又はそれらの混合物
を溶射皮膜厚さが上記突起の高さ以上になるように溶射
し、その後、上記円筒内面を平滑に加工することを特徴
とする内面溶射方法とするところにある。
ックスを溶射する方法において、上記円筒内面に断面形
状が三角形又は台形である突起を、上記円筒内面両端部
の間に複数本形成させ、該円筒内面表面の粗面処理を行
い、ついで上記合金、セラミックス又はそれらの混合物
を溶射皮膜厚さが上記突起の高さ以上になるように溶射
し、その後、上記円筒内面を平滑に加工することを特徴
とする内面溶射方法とするところにある。
以下に本発明を具体的に説明する。
第２図は本発明の方法による円筒内面溶射皮膜の一実施
態様例を示すものであって、円筒体軸方向に直角の断面
の構造を示す。
態様例を示すものであって、円筒体軸方向に直角の断面
の構造を示す。
第２図において１は円筒体母料、２は溶射皮膜、６は母
材と連続して形成される突起である。
材と連続して形成される突起である。
この例では６は三角形であるが、場合によっては台形で
もよい。そしてこの突起３は円筒の一方の端面からもう
一方の端面の間に複数本形成されている。まず円筒内面
に突起３を形成しておき、次に溶射皮膜２をその厚さが
突起３の高さ以上となるように形成した後に、円筒内面
を平滑に加工する。
もよい。そしてこの突起３は円筒の一方の端面からもう
一方の端面の間に複数本形成されている。まず円筒内面
に突起３を形成しておき、次に溶射皮膜２をその厚さが
突起３の高さ以上となるように形成した後に、円筒内面
を平滑に加工する。
このように形成した溶射皮膜２Ｖｉすでに述べたとおり
、その残留応力が突起３によって分散されるために、耐
剥離性が著しく向上する。
、その残留応力が突起３によって分散されるために、耐
剥離性が著しく向上する。
また内面に形成した突起３は、その断面形状が三角形又
、は台形であるため、溶射後内面を平滑に加工した場合
に、表面に露出する恐れのある母材の面積は非常に少な
く、溶射皮膜によって得られる耐食性、耐熱性、断熱性
等の効果については、従来法との間に殆んど差が見られ
ない０ 次に第２図に示した構造の内面溶射皮膜形成の方法を実
施例により説明する。
、は台形であるため、溶射後内面を平滑に加工した場合
に、表面に露出する恐れのある母材の面積は非常に少な
く、溶射皮膜によって得られる耐食性、耐熱性、断熱性
等の効果については、従来法との間に殆んど差が見られ
ない０ 次に第２図に示した構造の内面溶射皮膜形成の方法を実
施例により説明する。
実施例
まず、円筒体母材１の内面に断面が三角形である高さ１
．０ｍｓ＋の突起３を形成した後、被溶射面である円筒
体内表面をグリッドブラスティングによって粗面処理す
る。粗面処理した該円筒体内表面に、プラズマ溶射方法
により８０％Ｎｉ−２０係Ｃｒ を０．２胴厚さに溶射
した後、８゜％Ｎｉ −２０％Ｃｒ Ｎの上にさらに９
６％Ｚｒ ０２−４％ＣａＯｆｒ龜８咽厚さに溶射した
。この時の溶射条件はプラズマアーク電流９００Ａ、プ
ラズマアーク電圧３７Ｖ、溶射距離１００■であった。
．０ｍｓ＋の突起３を形成した後、被溶射面である円筒
体内表面をグリッドブラスティングによって粗面処理す
る。粗面処理した該円筒体内表面に、プラズマ溶射方法
により８０％Ｎｉ−２０係Ｃｒ を０．２胴厚さに溶射
した後、８゜％Ｎｉ −２０％Ｃｒ Ｎの上にさらに９
６％Ｚｒ ０２−４％ＣａＯｆｒ龜８咽厚さに溶射した
。この時の溶射条件はプラズマアーク電流９００Ａ、プ
ラズマアーク電圧３７Ｖ、溶射距離１００■であった。
円筒体内表面に形成した突起３に沿って、溶射皮膜が形
成、されるため、突起の部分では他の内面より突起の高
さだけ盛り上がっているので、これを研磨により除去し
、内面を」ム滑にし第２図に示される構造の内面溶射皮
膜２が得られた。
成、されるため、突起の部分では他の内面より突起の高
さだけ盛り上がっているので、これを研磨により除去し
、内面を」ム滑にし第２図に示される構造の内面溶射皮
膜２が得られた。
本発明の効果を示すために、上記実施例により形成した
皮膜と、従来法にょる溶射皮膜（第１図の構造）の耐剥
離性を比較した実験結果を以下に記す。
皮膜と、従来法にょる溶射皮膜（第１図の構造）の耐剥
離性を比較した実験結果を以下に記す。
比較実験例
外径２５０脳、内径１５０＋＋Ｉ＋１＋、長さ５０１＋
ｌｌ１１の炭素鋼材円筒体の内面について、一方は内面
に突起３を形成しない従来法の構造（第１図）のものと
し、もう一方は本発明の方法による内面に突起３を形成
したものとして、それぞれ実施例に記載と同じセラミッ
クス溶射皮膜（８０チＮｉ −２０％Ｃｒ ０．２ｗＩ
の上に９６’１ｙＺｒ０２−４％ ＣａＯＯ，８ｒｔｍ
）を実施例と同一条件のプラズマ溶射方法により形成
した。
ｌｌ１１の炭素鋼材円筒体の内面について、一方は内面
に突起３を形成しない従来法の構造（第１図）のものと
し、もう一方は本発明の方法による内面に突起３を形成
したものとして、それぞれ実施例に記載と同じセラミッ
クス溶射皮膜（８０チＮｉ −２０％Ｃｒ ０．２ｗＩ
の上に９６’１ｙＺｒ０２−４％ ＣａＯＯ，８ｒｔｍ
）を実施例と同一条件のプラズマ溶射方法により形成
した。
内面溶射皮膜形成したそれぞれの炭素鋼材円筒体につい
て、室温〜７００℃の熱ザイクルを繰り返し与え、溶射
皮膜が剥離するまでの回数イ測定した熱サイクル試験結
果をグラフにして第３図に示す。
て、室温〜７００℃の熱ザイクルを繰り返し与え、溶射
皮膜が剥離するまでの回数イ測定した熱サイクル試験結
果をグラフにして第３図に示す。
第３図においてＸ印はその回数において溶射皮膜の剥離
が生じたことを示し、ｉ印はその回数においても未だ溶
射皮膜に異常のないことを示す。
が生じたことを示し、ｉ印はその回数においても未だ溶
射皮膜に異常のないことを示す。
第３図のグラフからも明らかなように従来法による溶射
皮膜０２が２０〜３０回の熱サイクルで剥離したのに対
して、本発明の方法による内面溶射皮膜２は８０回の熱
サイクルでも何ら剥Ｍは認められなかった。
皮膜０２が２０〜３０回の熱サイクルで剥離したのに対
して、本発明の方法による内面溶射皮膜２は８０回の熱
サイクルでも何ら剥Ｍは認められなかった。
以上より本発明の方法による内面溶射皮膜はその耐剥離
性において従来法によるものより極めて優れていること
が証明された。
性において従来法によるものより極めて優れていること
が証明された。
本発明の方法は、内燃機関のシリンダライナ。
排気管等、又各種のポンプ、シリンダ類、ガスタービン
ボイラー、燃焼装置等々広範囲の円筒体内面溶射皮膜の
耐剥離性向上にきわめて優れた方法である。
ボイラー、燃焼装置等々広範囲の円筒体内面溶射皮膜の
耐剥離性向上にきわめて優れた方法である。
第１図は従来法により形成された内面溶射皮膜の構造を
示す図、第２図は本発明の方法により形成された内面溶
射皮膜の構造を示す図、そして第３図は従来法と本発明
の方法による内面溶射皮膜の熱サイクル試験結果の比較
を示すグラフである。 第１図 第２図 第３図
示す図、第２図は本発明の方法により形成された内面溶
射皮膜の構造を示す図、そして第３図は従来法と本発明
の方法による内面溶射皮膜の熱サイクル試験結果の比較
を示すグラフである。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 内筒内面に合金又はセラミックスを溶射する方法におい
て、上記円筒内面に断面形状が三角形又は台形である突
起を、上記円筒内面両端部の間に複数本形成させ、該円
筒内面表面の粗面処理を行い、ついで上記合金セラミッ
クス又はそれらの混合物を溶射皮膜厚さが上記突起の高
さ以上になるように溶射し、その後上記円筒内面を平滑
に加工することを特徴とする内ｍｊ浴射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134268A JPS6026656A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 内面溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134268A JPS6026656A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 内面溶射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026656A true JPS6026656A (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=15124317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58134268A Pending JPS6026656A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 内面溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026656A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0668368A1 (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas turbine blade and a process for manufacturing the same |
| JP2007277607A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | 円筒内面の溶射前下地加工方法および円筒内面の溶射前下地処理形状 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58134268A patent/JPS6026656A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0668368A1 (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Gas turbine blade and a process for manufacturing the same |
| JP2007277607A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | 円筒内面の溶射前下地加工方法および円筒内面の溶射前下地処理形状 |
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