JPS6263659A - 溶射用粉末材料の製造方法 - Google Patents
溶射用粉末材料の製造方法Info
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- JPS6263659A JPS6263659A JP60203925A JP20392585A JPS6263659A JP S6263659 A JPS6263659 A JP S6263659A JP 60203925 A JP60203925 A JP 60203925A JP 20392585 A JP20392585 A JP 20392585A JP S6263659 A JPS6263659 A JP S6263659A
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- JP
- Japan
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- melt
- powder
- powder material
- chromium
- thermal spraying
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-
- 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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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は酸化クロムを含む酸化物粉末を溶融後固化し、
粉砕、分級することにより溶射用粉末材料を製造するに
あたシ、特に粉末材料中の金属クロムの含有量を０．５
ｖｔ％以下にする溶射用粉末材料の製造方法に関する
ものである。
粉砕、分級することにより溶射用粉末材料を製造するに
あたシ、特に粉末材料中の金属クロムの含有量を０．５
ｖｔ％以下にする溶射用粉末材料の製造方法に関する
ものである。
（従来の技術）
金属等の素材表面にセラミ、り粉末を溶射被覆し、セラ
ミ、クスの特性を生かして、耐摩耗性、耐熱性並びに耐
食性等を向上させるセラミック溶射技術が発達してきて
いる。セラミ、り粉末の中でも酸化クロムは融点が高く
高硬度でありかつ化学的に安定であるので酸化クロムを
含む溶射皮膜は保護皮膜として優れた性能が期待されう
る。
ミ、クスの特性を生かして、耐摩耗性、耐熱性並びに耐
食性等を向上させるセラミック溶射技術が発達してきて
いる。セラミ、り粉末の中でも酸化クロムは融点が高く
高硬度でありかつ化学的に安定であるので酸化クロムを
含む溶射皮膜は保護皮膜として優れた性能が期待されう
る。
溶射用粉末材料の製造方法の一つとして、原料を溶融後
、固化し、粉砕、分級することからなる溶射用粉末材料
の製造方法がある。
、固化し、粉砕、分級することからなる溶射用粉末材料
の製造方法がある。
この方法により得られた粉末材料はバインダーを必要と
せず、粒子強度及び密度の高し優れた溶肘用粉末材料で
ある。特に酸化クロムを含有する酸化物は雌部結材が多
いため上記方法を用いて製造された溶射用粉末材料が推
奨される。
せず、粒子強度及び密度の高し優れた溶肘用粉末材料で
ある。特に酸化クロムを含有する酸化物は雌部結材が多
いため上記方法を用いて製造された溶射用粉末材料が推
奨される。
しかし、酸化クロムは高温において酸素を放出し、金属
クロムを生成しやす一性質を持っているため、上記の溶
融工程においては通常１〜５ ｗｔ％の金属クロムが生
成する。この金属クロムは溶射用粉末材料の製造上除去
し難く、最終的にも混入した金属クロムの大部分がその
まま溶射皮膜中に残留することが避けられなかった。こ
の金属クロムの存在は、酸化クロムを含む酸化物粉末の
溶射皮膜として必要とされる特性、つ′！シ酸化クロム
の高温における金属とのぬれ性の悪さ、高硬度、耐摩耗
性並びに耐食性を着く劣化させる。
クロムを生成しやす一性質を持っているため、上記の溶
融工程においては通常１〜５ ｗｔ％の金属クロムが生
成する。この金属クロムは溶射用粉末材料の製造上除去
し難く、最終的にも混入した金属クロムの大部分がその
まま溶射皮膜中に残留することが避けられなかった。こ
の金属クロムの存在は、酸化クロムを含む酸化物粉末の
溶射皮膜として必要とされる特性、つ′！シ酸化クロム
の高温における金属とのぬれ性の悪さ、高硬度、耐摩耗
性並びに耐食性を着く劣化させる。
例えば溶融法によって製造したＣｒ ２０３−Ａｔ２０
３系粉末材料を溶射した皮膜は高温における耐摩耗性、
金属とのぬれ性の悪さ、耐熱スポーリング性を備えてい
るため、鋼板等を連続焼鈍するための搬送用ハースロー
ルの溶射被覆に用いられ優れた性能を発揮する。しかし
中には鋼板の付着物又は鉄粉がハースロール表面に凝着
堆積していわゆるビルドアップを形成し、鋼板がハース
ロール上を搬送される間に、その表面が傷つけられて鋼
板の品質が低下する現象がしばしば見受けられる。この
ビルドアップメカニズムの主たる要因として、種々検討
が成され念結果、溶射皮膜中の金属クロムが高温下で鋼
材と反応するためであることが判明した。
３系粉末材料を溶射した皮膜は高温における耐摩耗性、
金属とのぬれ性の悪さ、耐熱スポーリング性を備えてい
るため、鋼板等を連続焼鈍するための搬送用ハースロー
ルの溶射被覆に用いられ優れた性能を発揮する。しかし
中には鋼板の付着物又は鉄粉がハースロール表面に凝着
堆積していわゆるビルドアップを形成し、鋼板がハース
ロール上を搬送される間に、その表面が傷つけられて鋼
板の品質が低下する現象がしばしば見受けられる。この
ビルドアップメカニズムの主たる要因として、種々検討
が成され念結果、溶射皮膜中の金属クロムが高温下で鋼
材と反応するためであることが判明した。
また、低温下における耐化学腐食用の保護皮膜としても
、酸化クロムを含有する溶射皮膜は優れた性能を発揮す
る。しかしこの皮膜中に化学腐食に対して弱い金属クロ
ムが存在すると、皮膜中に通常存在する気孔を通じて、
溶液並びに融体が容易に浸透し腐食が生じ、溶射皮膜が
本来有する耐化学腐食性を著しく劣化させることが判明
している。
、酸化クロムを含有する溶射皮膜は優れた性能を発揮す
る。しかしこの皮膜中に化学腐食に対して弱い金属クロ
ムが存在すると、皮膜中に通常存在する気孔を通じて、
溶液並びに融体が容易に浸透し腐食が生じ、溶射皮膜が
本来有する耐化学腐食性を著しく劣化させることが判明
している。
以上の例からも判るように、酸化クロムを含有するセラ
ミ、り溶射皮膜中において金属クロムは明らかに酸化ク
ロムを含有する溶射材料が有する本来の特性を著しく低
下させる不純物として存在しておシ、優れた溶射皮膜を
製造するためには、金属クロムの含有量を０．５ ｗｔ
チ以下、好ましくは０、１ ｖｔチ以下とする必要性が
あることが確められた。
ミ、り溶射皮膜中において金属クロムは明らかに酸化ク
ロムを含有する溶射材料が有する本来の特性を著しく低
下させる不純物として存在しておシ、優れた溶射皮膜を
製造するためには、金属クロムの含有量を０．５ ｗｔ
チ以下、好ましくは０、１ ｖｔチ以下とする必要性が
あることが確められた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、酸化クロムを含有するセラミ、り溶射皮膜中
の夾雑成分に着目して検討した結果、従来の溶射皮膜以
上の性能が発揮できる溶射皮膜を形成しうる粉末材料を
製造するための方法を提供するものである。
の夾雑成分に着目して検討した結果、従来の溶射皮膜以
上の性能が発揮できる溶射皮膜を形成しうる粉末材料を
製造するための方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明における溶射用粉末材料の製造方法は、酸化クロ
ム金含む酸化物粉末を溶融後固化し、粉砕、分級する製
造過程において、夾雑成分である金属クロムの生成量を
０．５ ｗｔ％以下、好ましぐは０、１ ｖｔ％以下に
低減すべく、本発明の第１の特徴（第１項発明）に従っ
て溶融時または溶融後の融液と酸素含有ガスを接触させ
ることにより、融液中の金属クロムの生成を抑制するか
もしくは低減させることからなる。
ム金含む酸化物粉末を溶融後固化し、粉砕、分級する製
造過程において、夾雑成分である金属クロムの生成量を
０．５ ｗｔ％以下、好ましぐは０、１ ｖｔ％以下に
低減すべく、本発明の第１の特徴（第１項発明）に従っ
て溶融時または溶融後の融液と酸素含有ガスを接触させ
ることにより、融液中の金属クロムの生成を抑制するか
もしくは低減させることからなる。
さらに本発明の第２の特徴は、前記の如く酸素含有ガス
と接触させることによシ、金属クロムの生成が抑制され
、もしくは金属クロムの陰有夛が低減された融液を固化
し、次いで粉砕分級する過程において、さらに金属クロ
ムの含有！全低減するため、粉砕０分級された粉末材料
を高温酸化雰囲気中で焙焼することからなる。かかる方
法によって粉末材料中の金属クロム含有併音より効果的
に減少させることができる。
と接触させることによシ、金属クロムの生成が抑制され
、もしくは金属クロムの陰有夛が低減された融液を固化
し、次いで粉砕分級する過程において、さらに金属クロ
ムの含有！全低減するため、粉砕０分級された粉末材料
を高温酸化雰囲気中で焙焼することからなる。かかる方
法によって粉末材料中の金属クロム含有併音より効果的
に減少させることができる。
本発明において融液と酸素含有がスを接触させる態様と
しては、酸化クロム粉末を含む酸化物粉末を例えば電気
炉で溶融時に酸素を吹き込むか、又は溶融後に酸素含有
ガス雰囲気中で鋳造するが、あるいは溶融後に融液を圧
縮空気で吹き飛ばす方法等があげられる。
しては、酸化クロム粉末を含む酸化物粉末を例えば電気
炉で溶融時に酸素を吹き込むか、又は溶融後に酸素含有
ガス雰囲気中で鋳造するが、あるいは溶融後に融液を圧
縮空気で吹き飛ばす方法等があげられる。
本発明において、酸素含有ガスと接触させた融液を固化
し、次いで粉砕１分級して得られた粉末材料を高温酸化
雰囲気中で焙焼する方法としては該粉末材料′ｆｒ：５
〜１００μｍ１好ましくは】Ｏ〜５０声〇粒径に調整し
て、空気中で１１００〜１３００℃で焙焼し、該粉末材
料に會まれる金属クロムを酸化処理し、之によって粉末
材料中の金属クロム含有量を０．５ ｗｔ４以下に低減
せしめる。
し、次いで粉砕１分級して得られた粉末材料を高温酸化
雰囲気中で焙焼する方法としては該粉末材料′ｆｒ：５
〜１００μｍ１好ましくは】Ｏ〜５０声〇粒径に調整し
て、空気中で１１００〜１３００℃で焙焼し、該粉末材
料に會まれる金属クロムを酸化処理し、之によって粉末
材料中の金属クロム含有量を０．５ ｗｔ４以下に低減
せしめる。
焙焼すべき粉末材料の粒径の限定理由並びに好ましい焙
焼温度について以下に述べる。
焼温度について以下に述べる。
焙焼すべき粉末材料中に粒径が５μｍ未満の粒子が存在
する場合及び１３００℃を超える温度での焙焼は焼結が
促進して、−次粒子への解砕が困難となり、好−ましい
方法ではない。又、粒径が１００虜を超える粒子が存在
する場合及び１１００℃未満の温度での焙焼は、焙焼時
間を大幅に延長しなければならず、また粒子中に取り込
まれた金属クロムを完全に酸化することが出来な込ので
、これも又好ましくない。
する場合及び１３００℃を超える温度での焙焼は焼結が
促進して、−次粒子への解砕が困難となり、好−ましい
方法ではない。又、粒径が１００虜を超える粒子が存在
する場合及び１１００℃未満の温度での焙焼は、焙焼時
間を大幅に延長しなければならず、また粒子中に取り込
まれた金属クロムを完全に酸化することが出来な込ので
、これも又好ましくない。
次に本発明による製品の品質検査の結果全表１に示す。
この検査は溶射用粉末材料中に含有される金属クロムの
量を分析するための方法である。
量を分析するための方法である。
試薬特級の塩酸と純水との１：１（体積比〕の溶液、５
０ＣＣ中に試料を浸し、−昼夜放置した後、１５分間煮
沸し、冷却、ろ過した後、ろ過水を原子吸光分析装置で
定耐゛分析を行い金属クロムの債を算出した。
０ＣＣ中に試料を浸し、−昼夜放置した後、１５分間煮
沸し、冷却、ろ過した後、ろ過水を原子吸光分析装置で
定耐゛分析を行い金属クロムの債を算出した。
実施例１
純度９９％以上の市販ノＡｔ２０．５０ ｗｔ％と純度
９９％以上の市販のｃｒ２ｏ５５０ ｗｔチを混合しア
ーク式電気炉で溶融し、溶融開始から溶融が終わるまで
融液に酸素を１分間当シ２０１の割合で吹き込み続け、
固化した後、粉砕２分級して１０〜５０肩の粒径の表−
１に示す粉末材料（１）ヲ得た。
９９％以上の市販のｃｒ２ｏ５５０ ｗｔチを混合しア
ーク式電気炉で溶融し、溶融開始から溶融が終わるまで
融液に酸素を１分間当シ２０１の割合で吹き込み続け、
固化した後、粉砕２分級して１０〜５０肩の粒径の表−
１に示す粉末材料（１）ヲ得た。
比較例１（従来例）
実施例１と同様の純度、同様の配合比で混合したＡｔ２
０．とＣｒ２Ｏ，を従来法に従ってアーク式電気炉にて
溶融後固化したものを、粉砕２分級して１０〜５０μｍ
の粒径の表−１に示す粉末材料（２）を得念。
０．とＣｒ２Ｏ，を従来法に従ってアーク式電気炉にて
溶融後固化したものを、粉砕２分級して１０〜５０μｍ
の粒径の表−１に示す粉末材料（２）を得念。
実施例２
純度９９チ以上の市販のＡｔ２０，５０ｗｔチと純度９
９チ以上の市販のＣｒ２Ｏ３５０ｖｔ％を混合しアーク
式電気炉で溶融し、溶融開始から溶融が終わるまで融液
に酸素を１分間当１）２０１の割合で吹き込み続け、固
化した後、粉砕２分級して１０〜５゜縄の粒径の粉末材
料を得た。次にこの粉末を空気中において１２００℃で
３時間焙焼し、２００メッシーのフルイで解砕及び精製
し表−１に示す粉末材料（３）を得た。
９チ以上の市販のＣｒ２Ｏ３５０ｖｔ％を混合しアーク
式電気炉で溶融し、溶融開始から溶融が終わるまで融液
に酸素を１分間当１）２０１の割合で吹き込み続け、固
化した後、粉砕２分級して１０〜５゜縄の粒径の粉末材
料を得た。次にこの粉末を空気中において１２００℃で
３時間焙焼し、２００メッシーのフルイで解砕及び精製
し表−１に示す粉末材料（３）を得た。
粉末材料中の金属クロム量は表−１の通りである。
表 −１
実施例１より得た材料（１）は、金属クロム量が０、３
％と、本発明での限定範囲を満足している。
％と、本発明での限定範囲を満足している。
又実施例２によって得られた材料（３）は金属クロム量
が極めて少ない。
が極めて少ない。
（発明の効果）
上記表からも明らかなように、酸化クロムを含む酸化物
粉末原料から、溶融、固化、粉砕、分級の工程によシ得
られる溶射用粉末中の金属クロムの含有量を有利に低減
することができる。
粉末原料から、溶融、固化、粉砕、分級の工程によシ得
られる溶射用粉末中の金属クロムの含有量を有利に低減
することができる。
Claims (2)
- （１）酸化クロム粉末を含む酸化物粉末を溶融後固化し
、粉砕、分級することによって溶射用粉末材料を製造す
るに当たり、前記溶融後の融液と酸素含有ガスを接触さ
せて、該融液中の金属クロムの含有量を０．５ｗｔ％以
下に低減させることを特徴とする溶射用粉末材料の製造
方法。 - （２）酸化クロム粉末を含む酸化物粉末を溶融後固化し
、粉砕、分級することによって溶射用粉末材料を製造す
るに当たり、前記溶融後の融液と酸素含有ガスを接触さ
せた後固化し、次いで粉砕、分級により５〜１００μｍ
の粒径の粉末材料を得、この粉末材料を高温酸化雰囲気
中で焙焼することにより該粉末中の金属クロムの含有量
を０．５ｗｔ％以下に低減させることを特徴とする溶射
用粉末材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203925A JPS6263659A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 溶射用粉末材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203925A JPS6263659A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 溶射用粉末材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263659A true JPS6263659A (ja) | 1987-03-20 |
| JPH0520498B2 JPH0520498B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16481964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203925A Granted JPS6263659A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 溶射用粉末材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263659A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081647A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-02-21 | Saint Gobain Ceramics | Improved thermal spray powder |
-
1985
- 1985-09-14 JP JP60203925A patent/JPS6263659A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081647A3 (en) * | 2000-04-24 | 2002-02-21 | Saint Gobain Ceramics | Improved thermal spray powder |
| EP2062993A1 (en) * | 2000-04-24 | 2009-05-27 | Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. | Thermal spray powder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0520498B2 (ja) | 1993-03-19 |
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