JPS6126764A - 被膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法 - Google Patents

被膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法

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JPS6126764A
JPS6126764A JP59146904A JP14690484A JPS6126764A JP S6126764 A JPS6126764 A JP S6126764A JP 59146904 A JP59146904 A JP 59146904A JP 14690484 A JP14690484 A JP 14690484A JP S6126764 A JPS6126764 A JP S6126764A
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JP
Japan
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film
coating
alloy
steel material
seawater
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Pending
Application number
JP59146904A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Kayane
茅根 道生
Hideo Ueda
英男 植田
Takatoshi Osada
長田 隆俊
Hiroyuki Yoshinaga
吉永 博之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Yoshikawa Kogyo Co Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Yoshikawa Kogyo Co Ltd
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Publication of JPS6126764A publication Critical patent/JPS6126764A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は被膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法に関す
るものである。
(従来技術及び問題点) 近年各種の鋼構造物に於て補修なしに長期の防食を可能
とする重防食の要求が高まっている。この動向は海洋環
境下における鋼構造物、に於ても例外ではなく、その手
段としてAn又はM−Zn合金の溶射の適用が行なわれ
始めている。
AtおよびAQ −Zn合金は防錆用金属材料として知
られており5例えば蓮井著パ溶射工学”昭和44年養賢
堂230頁に記載されているように鉄鋼材表面にM又は
AA−Zn合金の溶射被覆をほどこしたものは海洋環境
下における大気中および飛沫帯に暴露するとその表面に
AXの安定な酸化被膜が形成され鉄鋼材を保護する。
しかしながら海中および干満帯においては、、AAの酸
化被膜の海水への溶出がおこり、該被膜は常に海水に触
れることとなり、犠牲防食をおこす。
それによる該被膜の損耗量は1年間に10数μにも達し
、被膜厚100μのMおよびAl−Zn合金の溶射被膜
の海水中における寿命は10年程度に過ぎない。海水中
における該被膜の寿命を延ばす安易な方法として、被膜
の厚膜化が考えられるが。
該被膜の瞑厚を100μ以上に形成した鉄鋼材を海水中
に暴露させると、1週間〜2週間という短期間に該被膜
のふくれが発生し、その後膣被膜のふくれの拡大化が進
み1ケ月〜2ケ月後には該被膜ふくれ下の鉄鋼材表面に
孔食が発生する。この状況は該被膜の膜厚を増大させる
ほど顕著である。
その原因は該被膜が鉄鋼材表面に達する細孔を多く有し
ていることによる。すなわち鉄鋼材表面に該皮膜を形成
せしめたものを海中に暴露すると細孔を通じて海水が鉄
鋼材表面−まで浸透し、該被膜のAAは鉄鋼材表面との
接触部に於いて激しいAAの溶解とともにAAの酸化物
が発生し、その体積膨張と共に濃縮され該被膜中に存在
する細孔に充填される。このことにより、 AAの溶解
と同時にAQと鉄鋼材表面において発生した水素ガスの
該被膜外への逃散が困難となシ、該被膜と鉄鋼材表面間
に高圧力を持って密封され、該被膜を押し上げ、被膜ふ
くれを発生させるのである。
また近年、被膜ふくれを防ぐべく、たとえば昭和39年
日刊工業新聞社刊の溶射便覧425頁に記載されてい、
2) Dry < 、合成樹脂塗料或はシリ・ンオイル
等の塗料を該被膜表面に塗布し、該被膜内に存在する細
孔に充填することにより、海水の鉄鋼材表面への浸入を
防ぐ封孔処理方法がとられ始めている。しかし、封孔処
理に使用される塗料は海水の浸入を完全に防ぐには至ら
ず、1週間〜1−ケ月後に海水は塗膜を通じて、該被膜
表面に達し。
Allの酸化物および水素を発生させ、塗膜のふくれを
おこさせる。その後時間の経過と共に塗膜ふくれは増大
し、最後に塗膜がやぶれてしまい、AQの露出が生ずる
。塗膜のやぶれにより1部分的に露出したMは1局部腐
食を起し、それによるAnの溶出は著しく速く、6ケ月
〜1年後には鉄鋼材表面が露出してしまい、その孔食が
発生する。つまり封孔処理方法は溶射被膜のふくれを防
止するかわ、 シに該溶射被膜の局部腐食を助長してし
まい、流動海水中における該被膜の寿命を延ばす為に何
ら役立っていない。
(発明の構成) 本発明者らはかかる状況に鑑み1種々の改善を試みた結
果本発明を達成するに至った。即ち本発明°は鉄鋼材表
面にN1またはCrの一方又は両方の金属被膜を、大気
中もしくは、酸化雰囲気中において溶射の手段により被
膜厚l・0μ以上に形成せしめたのち、さらにその上に
M又はAN−Zn合金の溶射を行うことを特徴とする被
膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法である。以下本発
明の詳細な説明する二 まず本発明において鉄鋼材表面にN1またはCrの一方
又は両方の金属被膜を形成せしめるのは次の理由による
。すなわち旧またはCrの一方又は両方を溶射の手段を
用いて被覆させると、溶射被曝表面に、安定なNi又は
Crの一方又は両方の酸化物が形成される。この安定な
酸化物被膜がM又はAC−Zn合金溶射被膜と鉄鋼材表
面との間に存在する為に、 AA又はAトZn合金溶射
被膜下部でのAA。
0激しい溶解、酸化物の発生および水素の発生がおこら
ず被膜ふくれ防止を可能にする。又、  NiおよびC
rの一方又は両方以外の金属を同じ目的で使用しても、
その効果は見られず、 Al又はAA、−Zn合金溶射
被膜のふくれが発生する。
上記の目的を達成するため、鉄鋼材表面にN1またはC
rの一方又は両方の金属を大気中もしくは酸化雰囲気に
おいて、ガス火焔、アーク、或はプラズマ等の溶射手段
により溶射し、これらの溶射被覆層を形成すると、これ
らN1またはCrの一方又は両面の表面に安定な酸化物
被膜が形成することになる。
具体的な溶射手段としては、トーチへ連結された線材・
棒材・粉末状等の隅またはCrの一方又は両方の金属を
それぞれの熱源で加熱溶融したのち、高速ガス流で溶融
微細粒子として鉄鋼材表面に飛行せしめると、その時に
浴融微細金属粒子の表面は安定な酸化膜で覆、われる。
すなわち、溶射の手段により鉄鋼材表面上のN1または
Crの一方又は両方の被膜は表面が安定な酸化膜で覆わ
れた微細粒子の結合体として形成される。溶射を行う際
に、ガス火焔溶射法ではガス火焔を酸化雰囲気にするこ
とにより、ガス火焔、アーク溶射法ではアトマイズガス
を空気又は酸化雰囲気ガスにすることにより、プラズマ
溶射法では酸化雰囲気のプラズマジェットにすることに
より、いずれもN1またはCrの一方又は両方の微細金
属粒子狭面をより確実に安定な酸化膜で覆わせることが
できる。
このようにして、鉄鋼材表面に形成されたNiまたはC
rの一方又は両方を溶射被覆したのち、さらにその上に
M又はAQ−7,n合金被膜をガス火焔、アーク、或は
プラズマ等の溶射手段によシ形成せしめたA9又はAe
−Zn合金溶射被膜は、従来使用されている。 Ag又
はAt−Zn合金単一被膜と同様にその内部に細孔が存
在するにもかかわらず海水没水部において被膜ふくれの
発生がなく、またAi、AQ−Zn合金被膜の損耗量は
半分以下に抑えることが可能となる。優れた二層溶射被
膜と成り得る。一つまシAQ又はAE−Zn合金溶射被
膜内に不可避的に存在する細孔を通して海水が浸透して
も、AA又はAP、−2M合金溶射被膜と鉄鋼材表面の
間には、安定な酸化被膜で覆われたCr又はN1の一方
又は両方の溶射被膜層があるために1M又はAN−Zn
合金溶射被膜下部でのMの激しい溶解、酸化物の発生お
よび水素の発生はおこらない。またAAまたはM−Zn
合金溶射被膜内に存在する細孔は浸入した海水によって
、AlまたはJV!−Zn合金被膜表面と同じような緩
やかなMの溶出、酸化物の発生が起り細孔部に充填する
この細孔を封孔せしめたAP、の酸化物は、 A9また
はAL−Zn合金表面の様に海水に曝されない為、海水
に溶出することなく恒久的に存在し海水の浸入を防ぎ、
 Al又はAl−Zn合金被膜を海水の浸入しないより
強固な耐食性能を持つ被膜にする。
又、鉄、鋼材表面とAP、又はAトZn合金被膜の間に
有るcr又はN1の一方又は両方の層は酸化被膜で覆わ
れた溶射被覆層であるため、電気的に絶縁の効果を持つ
。つまジAQ又はAL−Zn合金被膜表面は。
海水中において安定なMの酸化被膜の海水への溶出がお
こるが、鉄鋼材表面とは絶縁層によって遮断されている
。よってAA又はAn−Zn合金は犠牲防食をおこさず
、鉄、鋼材表面上に直接AA又はAA −Zn  合金
を溶射する従来方法に比べ該被膜の損耗量は半分以下に
抑えることができる。
以上の如き効果を発揮できるN1又はCrの一方又は両
方の被膜厚は10μ以上であシ、10μ未満になると、
被膜ふくれの防止は可能であるが、絶縁層としての効果
が極めて乏しいものになる。
なお、被膜厚の上限は特に設けないが、被膜厚を50μ
超に形成しても、膜厚の増加に見合うほどにはその効果
は増加しないので、経済的見地からも被膜厚は50μ以
下が望ましい。
なお、AE又はAE−Zn合金溶射被膜厚は、その使用
される海水中の流速、温度、また目標とする寿命年数に
より異な9.はぼ100μ〜500μ程度までが実用に
供しうるが、膜厚がかなり厚くなっても従来見られるよ
うな被膜ふくれの心配は々く、安定した鉄、鋼材の防食
が可能である。
最後に実施例をあげて本発明の効果をさらに具体的に説
明する。
(実施例) 油脂等の有機質物を洗浄除去した鋼板の表向に平均粒径
1朋のスチールグリッドを投射処理して粗表面化し、こ
れに大気中においてN1またはCrの一方又は両方の溶
射被膜を第1層としてそれぞれ第1表に示す溶射方法お
よび膜厚により形成し、さらにその上に、 AQ又はA
g、−Zn合金の溶射被膜を第2層として、それぞれ第
1表に示す溶射方法および膜厚(Cよって形成せしめた
。また同時に比較例1〜9のAgまたはAl−Zn合金
の単一溶射被膜も形成させた。ついでこの結果得られた
各種の溶射被膜を1秒速2m、温度50℃の流動海水中
に浸漬し、AE−iたはAトZn合金溶射被綬のふくれ
発生゛までの期間、およびAg、またはAj!−Zn合
金溶射被膜の損耗量を調査した。なお、ふくれ発生゛ま
での期間は、浸漬後2年経過してもふくれの発生がない
場合を◎印、浸漬後1年経過してふくれが発生した場合
を○印、浸漬後2週間経過してふくれが発生した場合を
Δ印、浸漬後1週間経過してふくれが発生した場合を×
印でそれぞれ評価した。これらの結果を第1表に合せて
示した。
尚、第1表中の溶射方法のガス粉末式はアセチレン−酸
素ガス炎を用い、溶射路I4200 msに溶材粒度m
ax、100μ以下に一定にして、ガン速度及びアトマ
イズドガス量を加減して、所望の被膜厚が得られる様に
調整した。又、アーク式では1、2 m、φの溶射を用
い、電圧・ワイヤー供給速度・アトマイズドガス量をコ
ントロールして、膜厚を調整した。又プラズマ溶射でも
溶射粒度max。
100μ以下にして、ガン送り速度、粉末供給速度を変
えて、膜厚を調整した。
(発明の効果) 上述のように、本発明の方法によれば、被膜ふくれを防
止し、A2またはAトzn合金の消耗量を抑え海洋環境
下における没水部の鋼構造物の寿命を延ばすのに大きな
効果を発揮することができるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鉄鋼材表面にNiまたはCrの一方又は両方の金属被膜
    を大気中もしくは酸化雰囲気中において、溶射の手段に
    より、被膜厚10μ以上に形成せしめたのち、さらにそ
    の上にAl又はAl−Zn合金の溶射を行うことを特徴
    とする被膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法。
JP59146904A 1984-07-17 1984-07-17 被膜ふくれを防止する溶射被膜形成方法 Pending JPS6126764A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01203313A (ja) * 1988-02-05 1989-08-16 Shiseido Co Ltd メイクアップ化粧料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01203313A (ja) * 1988-02-05 1989-08-16 Shiseido Co Ltd メイクアップ化粧料

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