JPS6035311B2 - 溶射材料 - Google Patents
溶射材料Info
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- JPS6035311B2 JPS6035311B2 JP56011413A JP1141381A JPS6035311B2 JP S6035311 B2 JPS6035311 B2 JP S6035311B2 JP 56011413 A JP56011413 A JP 56011413A JP 1141381 A JP1141381 A JP 1141381A JP S6035311 B2 JPS6035311 B2 JP S6035311B2
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- JP
- Japan
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- alumina
- thermal spray
- spray material
- thermal
- spinel
- Prior art date
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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
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
- C23C4/11—Oxides
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種工業窯炉の炉壁のラィニング、又はその
補修に好適な耐食性、接着性、および耐熱衝撃性にすぐ
れた溶射材料に関するものである。
補修に好適な耐食性、接着性、および耐熱衝撃性にすぐ
れた溶射材料に関するものである。
近時、製鉄産業などで使用される工業窯炉の炉壁のラィ
ニング、又は補修に溶射方法が採用されるようになった
。
ニング、又は補修に溶射方法が採用されるようになった
。
この方法は、高速・高温中に耐火粉末からなる溶射材料
を通過させ、溶融状態にして炉壁に吹付けるものであり
、耐火粉末に結合剤および水を混入したものを吹付ける
従来方法に比べて組織の繊密性・安定性等が格段にすぐ
れていることから、炉壁の耐用寿命を大中に向上させる
ことができる。従来、この方法に用いられる溶射材料は
容易に溶融できるという観点から比較的溶融点が低いシ
リカ質、アルミナーシリカ質の材料である。
を通過させ、溶融状態にして炉壁に吹付けるものであり
、耐火粉末に結合剤および水を混入したものを吹付ける
従来方法に比べて組織の繊密性・安定性等が格段にすぐ
れていることから、炉壁の耐用寿命を大中に向上させる
ことができる。従来、この方法に用いられる溶射材料は
容易に溶融できるという観点から比較的溶融点が低いシ
リカ質、アルミナーシリカ質の材料である。
しかし、この材料は溶射中にシリカ成分が発泡して徴密
組織が得られないと共に、比較的熔融点が低いために製
鋼炉等の操業条件が苛酷な場合は十分な耐食性が得られ
なかった。また、溶融金属容器の補修のように被補修面
がスラグで覆われている場合は接着性（炉壁に付着後、
炉の操業時において脱落し難い性質のこと）が著しく低
下するという問題があった。本発明者らは、従来の溶射
材料がもつ上記問題を滋決すべ〈研究の結果、ァルミナ
とクローム質原料を特定の割合で組合せた溶射材料が耐
食性およびスラグで覆われた炉壁に対する接着性に極め
てすぐれていることを知った。
組織が得られないと共に、比較的熔融点が低いために製
鋼炉等の操業条件が苛酷な場合は十分な耐食性が得られ
なかった。また、溶融金属容器の補修のように被補修面
がスラグで覆われている場合は接着性（炉壁に付着後、
炉の操業時において脱落し難い性質のこと）が著しく低
下するという問題があった。本発明者らは、従来の溶射
材料がもつ上記問題を滋決すべ〈研究の結果、ァルミナ
とクローム質原料を特定の割合で組合せた溶射材料が耐
食性およびスラグで覆われた炉壁に対する接着性に極め
てすぐれていることを知った。
更に、これにマグネシァーァルミナ系スピネルを細合せ
ると耐熱衝撃性をも著しく向上する事実を知り、本発明
を成す至ったものである。すなわち本発明は、 （１｝ 重量割合でァルミナ６０〜９０％、クローム質
原料１０〜４０％よりなる炉壁のラィニング、又はその
補修を行なうための溶射材料。
ると耐熱衝撃性をも著しく向上する事実を知り、本発明
を成す至ったものである。すなわち本発明は、 （１｝ 重量割合でァルミナ６０〜９０％、クローム質
原料１０〜４０％よりなる炉壁のラィニング、又はその
補修を行なうための溶射材料。
（２’ 重量割合でアルミナ２０〜８５％、クローム質
原料１０〜４０％、マグネシアーアルミナ系スピネル５
〜４０％よりなる炉壁のラィニング、又はその補修を行
なうための溶射材料。
原料１０〜４０％、マグネシアーアルミナ系スピネル５
〜４０％よりなる炉壁のラィニング、又はその補修を行
なうための溶射材料。
である。
次に、本発明溶射材料に使用する各原料とその限定割合
について詳述する。
について詳述する。
なお、以下で示す％はいずれも重量％である。まず、ア
ルミナは耐摩耗性向上におよばす影響度が大きく、また
比較的融点が低いことにより溶射材料に付着性（溶射の
際にはね返り損失が少ない性質）を付与させるのに必要
な材料であり、その具体例は水酸化アルミニウムなどの
アルミニウム塩を熱分解温度以上、かつ１６５０００以
下で焼成された軽焼アルミナ、これを更に高温で焼成し
た疎結アルミナ、或いは霞融アルミナのいずれでもよい
が、アルミナがもつ前記の効果を十分に発揮させようと
すると純度９５％以上のものを用いなければならない。
ルミナは耐摩耗性向上におよばす影響度が大きく、また
比較的融点が低いことにより溶射材料に付着性（溶射の
際にはね返り損失が少ない性質）を付与させるのに必要
な材料であり、その具体例は水酸化アルミニウムなどの
アルミニウム塩を熱分解温度以上、かつ１６５０００以
下で焼成された軽焼アルミナ、これを更に高温で焼成し
た疎結アルミナ、或いは霞融アルミナのいずれでもよい
が、アルミナがもつ前記の効果を十分に発揮させようと
すると純度９５％以上のものを用いなければならない。
クローム材料は、成分中のクロミア（Ｃｒ２０３）が溶
鋼・スラグに濡れにくいために耐食性を向上させ、また
スラグで覆われた炉壁に対して、すぐれた接着性を示す
ため、溶融金属容器の補修の場合には、特に有効な材料
である。
鋼・スラグに濡れにくいために耐食性を向上させ、また
スラグで覆われた炉壁に対して、すぐれた接着性を示す
ため、溶融金属容器の補修の場合には、特に有効な材料
である。
クローム質原料としては、クローム鉄鉱、雷融又は齢絵
のマグクロリンカー等が使用でき、クロミア成分を２０
％以上含有するものが好ましい。マグネシアーアルミナ
系スピネルクリンカーの添加は、溶射材料の溶射後組織
における結晶の成長を抑えこれにより耐熱衝撃性を付与
する効果をもつ。
のマグクロリンカー等が使用でき、クロミア成分を２０
％以上含有するものが好ましい。マグネシアーアルミナ
系スピネルクリンカーの添加は、溶射材料の溶射後組織
における結晶の成長を抑えこれにより耐熱衝撃性を付与
する効果をもつ。
このスピネルクリンカーは、Ｍｇ○・Ａ夕２０３の化学
式を有するスピネル鉱物を主成分とするものであり、ァ
ルミナとマグネシァから軽焼法、競結法又は溶融合成法
によって製造されるものである。
式を有するスピネル鉱物を主成分とするものであり、ァ
ルミナとマグネシァから軽焼法、競結法又は溶融合成法
によって製造されるものである。
本発明で使用するのはこのうちでも化学成分としてＭｇ
○が１０〜７０％の範囲のものが好ましい。本発明は以
上の材料を組合せて成るものであるが、各割合は第１発
明の場合、ァルミナ６０〜９０％、クローム材料１０〜
４０％であり、アルミナが６０％より少なくクローム材
料が４０％を超えると、アルミナがもつ耐摩耗性と付着
性が失なわれると同時に、クローム質原料が多くなって
浴射層間の組織が緩むので好ましない。
○が１０〜７０％の範囲のものが好ましい。本発明は以
上の材料を組合せて成るものであるが、各割合は第１発
明の場合、ァルミナ６０〜９０％、クローム材料１０〜
４０％であり、アルミナが６０％より少なくクローム材
料が４０％を超えると、アルミナがもつ耐摩耗性と付着
性が失なわれると同時に、クローム質原料が多くなって
浴射層間の組織が緩むので好ましない。
ァルミナが９０％を超え、クローム質原料が１０％より
少なくなるとアルミナが多くなって耐食性に劣り、かつ
クローム質原料が少ないためにスラグの付着した炉壁に
対する接着性が不十分となる。マグネシアーアルミナ系
スピネルクリンカ−の割合は５〜４０％であり、この範
囲外では溶射層の結晶が発達して耐熱衝撃性が低下する
。
少なくなるとアルミナが多くなって耐食性に劣り、かつ
クローム質原料が少ないためにスラグの付着した炉壁に
対する接着性が不十分となる。マグネシアーアルミナ系
スピネルクリンカ−の割合は５〜４０％であり、この範
囲外では溶射層の結晶が発達して耐熱衝撃性が低下する
。
なお、このマグネシアーアルミナ系スピネルクリンカー
を配合した場合、その配合に伴なつて他の材料の適正割
合はそれぞれアルミナ２０〜８５％、クローム質原料１
０〜４０％となる。
を配合した場合、その配合に伴なつて他の材料の適正割
合はそれぞれアルミナ２０〜８５％、クローム質原料１
０〜４０％となる。
材料の粒度は港射時の供給性、溶融度などを考慮して重
量平均径３０〜１００仏程度に調整する。
量平均径３０〜１００仏程度に調整する。
また、必要によっては１６５０ＣＯ以下で熱処理し、ア
ルミナ粒子の表面に他の材料を付着させて使用してもよ
い。次に、本発明の組成をもつ溶射材料をあげ、同時に
本発明の港射材料組成に属さない比較用溶射材料、およ
び従来のアルミナーシリカ系溶射材料をあげ、それぞれ
について各種の物性を測定し、その結果を第１表、第２
表に示す。
ルミナ粒子の表面に他の材料を付着させて使用してもよ
い。次に、本発明の組成をもつ溶射材料をあげ、同時に
本発明の港射材料組成に属さない比較用溶射材料、およ
び従来のアルミナーシリカ系溶射材料をあげ、それぞれ
について各種の物性を測定し、その結果を第１表、第２
表に示す。
第１表
注）軽焼アルミナ；水酸化アルミニウムを１３００ｑｏ
×洲「焼成して得た。
×洲「焼成して得た。
軽焼スピネル：水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウ
ムを混合し、１５００℃×対ｒ焼成して得た。
ムを混合し、１５００℃×対ｒ焼成して得た。
第２表 各例の配合割合と物性
％！ 〇．．．強固に接着△…普通程度の接着×・
・・接着層のうち一部に剥離が認められた回転浸蝕法（
転炉スラグ１００％，１７００℃×３ｈｒｓ）※※※
溶射空冷後の試料断面の状況第２表に示す如く、従来例
のアルミナーシリカ系材料は、耐熱衝撃性を高めるため
に珪石・カリ長石を添加しているが、これらシリカ化合
物は熔射中に発泡して繊密な成形物を得られず溶融スラ
グに対する耐倉虫性が著しく低下している。
・・接着層のうち一部に剥離が認められた回転浸蝕法（
転炉スラグ１００％，１７００℃×３ｈｒｓ）※※※
溶射空冷後の試料断面の状況第２表に示す如く、従来例
のアルミナーシリカ系材料は、耐熱衝撃性を高めるため
に珪石・カリ長石を添加しているが、これらシリカ化合
物は熔射中に発泡して繊密な成形物を得られず溶融スラ
グに対する耐倉虫性が著しく低下している。
また、比較例はアルミナ・クローム鉄鉱、スピネルの比
率が適正でないことから接着性、耐熱衝撃性などを損い
、溶射材料の耐用性を高めることができなかつた。これ
に対して本発明実施例１，２はいずれも繊密で耐員虫性
およびスラグの付着した壁面に対する接着性に優れ、更
に本発明実施例３，４，５はスピネルの添加によって結
晶の成長を抑制するために耐熱衝撃性を付与することが
できた。
率が適正でないことから接着性、耐熱衝撃性などを損い
、溶射材料の耐用性を高めることができなかつた。これ
に対して本発明実施例１，２はいずれも繊密で耐員虫性
およびスラグの付着した壁面に対する接着性に優れ、更
に本発明実施例３，４，５はスピネルの添加によって結
晶の成長を抑制するために耐熱衝撃性を付与することが
できた。
本発明実施例のうち１，４を真空脱ガス装置の緑溝管に
熔射したところ従来例のアルミナーシＩＪ力質溶射材料
に比べて１０〜１５倍の耐用性を示した。
熔射したところ従来例のアルミナーシＩＪ力質溶射材料
に比べて１０〜１５倍の耐用性を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量割合でアルミナ６０〜９０％、クローム質原料
１０〜４０％よりなる炉壁のライニング、又はその補修
を行なうための溶射材料。 ２ 重量割合でアルミナ２０〜８５％、クローム質原料
１０〜４０％、マグネシア−アルミナ系スピネル５〜４
０％よりなる炉壁のライニング、又はその補修を行なう
ための溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56011413A JPS6035311B2 (ja) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | 溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56011413A JPS6035311B2 (ja) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | 溶射材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57126964A JPS57126964A (en) | 1982-08-06 |
| JPS6035311B2 true JPS6035311B2 (ja) | 1985-08-14 |
Family
ID=11777339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56011413A Expired JPS6035311B2 (ja) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | 溶射材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035311B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127353U (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-27 | 三菱重工業株式会社 | 耐食管壁 |
| JP2774405B2 (ja) * | 1991-12-10 | 1998-07-09 | 黒崎窯業株式会社 | 金属粉含有溶射材 |
| JP5195312B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2013-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 溶射材料とその製造方法、及び溶射施工体 |
-
1981
- 1981-01-28 JP JP56011413A patent/JPS6035311B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57126964A (en) | 1982-08-06 |
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