JPS58193357A - 金属の表面硬化方法 - Google Patents
金属の表面硬化方法Info
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- JPS58193357A JPS58193357A JP57072584A JP7258482A JPS58193357A JP S58193357 A JPS58193357 A JP S58193357A JP 57072584 A JP57072584 A JP 57072584A JP 7258482 A JP7258482 A JP 7258482A JP S58193357 A JPS58193357 A JP S58193357A
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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
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chemically Coating (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】
本発明は自溶性合金により金属表面を硬化させる方法に
関するものであり、さらに詳しくは自溶性合金を含有す
るペーストを使用して金属表面を硬化させる方法に関す
るものである。
関するものであり、さらに詳しくは自溶性合金を含有す
るペーストを使用して金属表面を硬化させる方法に関す
るものである。
自溶性合金は耐摩性や耐食性がすぐれているため、溶射
法や肉盛溶接法などによって、金属材料の部分的改質を
目的とした表面処理技術として使用されている。しかし
ながら溶射法による場合は（１）部材の素地をブラスト
等で表面を粗化する必要があり、素地の変形を起こす、
（２）使用する粉末の粒度を４４〜１０５ミクロンのご
とくシャープに分級しなければならず、粉末の製造歩留
が悪い。
法や肉盛溶接法などによって、金属材料の部分的改質を
目的とした表面処理技術として使用されている。しかし
ながら溶射法による場合は（１）部材の素地をブラスト
等で表面を粗化する必要があり、素地の変形を起こす、
（２）使用する粉末の粒度を４４〜１０５ミクロンのご
とくシャープに分級しなければならず、粉末の製造歩留
が悪い。
（３）溶射中に粉末が飛散したり目的以外の部所に付着
するので、粉末の利用効率が悪（５０％にも満たない場
合がある。（４）高価なガスを必要とする。
するので、粉末の利用効率が悪（５０％にも満たない場
合がある。（４）高価なガスを必要とする。
（５）溶射のために高価な設備を必要とする。（６）溶
射後の皮膜を表面硬化させるための工程が複雑である等
の欠点を有している。
射後の皮膜を表面硬化させるための工程が複雑である等
の欠点を有している。
また、肉盛溶接法による場合は微小部分への施工や薄膜
の形成が困難であり、母材に局部的な熱歪を与える危険
があり適用範囲が限られる場合が多い。
の形成が困難であり、母材に局部的な熱歪を与える危険
があり適用範囲が限られる場合が多い。
その他の方法として自溶性合金を熱可塑性樹脂で加工し
たシートやテープの利用が提案されているが、この方法
による場合は平面部材には有効であるが、曲面部材や複
雑な形状の部材には適用が困難である。また付着力を増
すためルこは加圧焼成をしなければならない等の欠点が
ある。
たシートやテープの利用が提案されているが、この方法
による場合は平面部材には有効であるが、曲面部材や複
雑な形状の部材には適用が困難である。また付着力を増
すためルこは加圧焼成をしなければならない等の欠点が
ある。
本発明は上記欠点をすべて解消するためになされたもの
であり、自溶性合金粉末を含むペーストを塗布し、自溶
性合金の溶融温度以上に加熱して目的とする自溶合金皮
膜を得るものである。本発明によれば従来方法よりさら
に容易な方法で金属材料の表面に硬化皮膜を得ることが
できる。
であり、自溶性合金粉末を含むペーストを塗布し、自溶
性合金の溶融温度以上に加熱して目的とする自溶合金皮
膜を得るものである。本発明によれば従来方法よりさら
に容易な方法で金属材料の表面に硬化皮膜を得ることが
できる。
また、本発明によれば自溶性合金の損失をまねくことは
ほとんどなく、皮膜の厚さも自由に調整できるのできわ
めて経済的である。さらに本発明の利点は塗布または印
刷技術を応用できるので部材の形状にとられれることな
く、利用範囲がきわめて広くなり、生産性を高めること
も可能になる点にある。
ほとんどなく、皮膜の厚さも自由に調整できるのできわ
めて経済的である。さらに本発明の利点は塗布または印
刷技術を応用できるので部材の形状にとられれることな
く、利用範囲がきわめて広くなり、生産性を高めること
も可能になる点にある。
次に本発明について詳説する。
本発明で使用する自溶性合金はＮｉ基、Ｎｉ −Ｃｒ基
またはＮｉ−Ｃｏ 基合金にＢおよびＳｉを添加した
もので、ペースト状にして塗布後１００色〜１１００℃
で再溶融し、合金中のＢ、Ｓｔを融点の低い非晶質相と
して溶解浮上させることによってカー（気孔で酸化の少
ない皮膜メなし、すぐれた耐食性や耐摩耗性を備えたも
のとなる。これらの合金を２０ミクロン以下、好ましく
は１０ミクロン以下に微粉砕して使用する。特にスクリ
ーン印刷法を使用する場合は粒イ径は小さい方が良い。
またはＮｉ−Ｃｏ 基合金にＢおよびＳｉを添加した
もので、ペースト状にして塗布後１００色〜１１００℃
で再溶融し、合金中のＢ、Ｓｔを融点の低い非晶質相と
して溶解浮上させることによってカー（気孔で酸化の少
ない皮膜メなし、すぐれた耐食性や耐摩耗性を備えたも
のとなる。これらの合金を２０ミクロン以下、好ましく
は１０ミクロン以下に微粉砕して使用する。特にスクリ
ーン印刷法を使用する場合は粒イ径は小さい方が良い。
媒溶剤はペーストの粘性や延性を調節するものであり、
金属粉との濡れ性が良く、２００℃以下の温度で完全に
揮散し、かつ毒性が少ないものでなければならない。こ
のようなものとしてはα−テルピネオール、ブチルカル
ピトール、ブチルカルピトールアセテート、ブチルセル
ソルブ、テレピン油、ラキサ／−ル（２，２，４）ジメ
チル１．３ベンタンジオールモノイソブチレート）、ト
ルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルなトン、ブチルグリシジルエーテル等が利用できる
。結合剤は自溶性合金の溶融温度以下で完全分解し、表
面硬化後の皮膜中にカーボンが残留しない物が良く、具
体的にはメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビ
ニルブチラール、ジブ 、１チルフタレート、ア
ビエチン酸レジン、ＣＭＣ等が使用できる。結合剤とし
て熱可塑性樹脂を使用した場合は表面硬化後の皮膜中に
カーボンが残留し耐摩耗性や耐食性を劣化させる大きな
空孔が形成されることがあるので好ましくない。本発明
に従えばこのような欠点は回避することができる。
金属粉との濡れ性が良く、２００℃以下の温度で完全に
揮散し、かつ毒性が少ないものでなければならない。こ
のようなものとしてはα−テルピネオール、ブチルカル
ピトール、ブチルカルピトールアセテート、ブチルセル
ソルブ、テレピン油、ラキサ／−ル（２，２，４）ジメ
チル１．３ベンタンジオールモノイソブチレート）、ト
ルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルなトン、ブチルグリシジルエーテル等が利用できる
。結合剤は自溶性合金の溶融温度以下で完全分解し、表
面硬化後の皮膜中にカーボンが残留しない物が良く、具
体的にはメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビ
ニルブチラール、ジブ 、１チルフタレート、ア
ビエチン酸レジン、ＣＭＣ等が使用できる。結合剤とし
て熱可塑性樹脂を使用した場合は表面硬化後の皮膜中に
カーボンが残留し耐摩耗性や耐食性を劣化させる大きな
空孔が形成されることがあるので好ましくない。本発明
に従えばこのような欠点は回避することができる。
また合金粉末の媒溶剤に対するぬれ性を改善したり、あ
るいは粉末の結合剤を媒溶剤中に均一に配合する目的で
分散剤として界面活性剤を使用すると効果がある。
るいは粉末の結合剤を媒溶剤中に均一に配合する目的で
分散剤として界面活性剤を使用すると効果がある。
次に、皮膜の使用目的に従って自溶性合金粉末と媒溶剤
と結合剤とさらに必要によっては分散剤とを配合し、均
質になるよう充分混練してペーストを得る。混練方法は
３本ロールミル等通常用いる混練装置で何ら差支えない
。。
と結合剤とさらに必要によっては分散剤とを配合し、均
質になるよう充分混練してペーストを得る。混練方法は
３本ロールミル等通常用いる混練装置で何ら差支えない
。。
次に、該ペーストをスクリーン印刷法、ドラディング（
滴下）法、印字法、刷毛塗布、スプレー塗布等の手段を
用いて金属素材表面に塗布する。
滴下）法、印字法、刷毛塗布、スプレー塗布等の手段を
用いて金属素材表面に塗布する。
この際、素材衣Ｗ１ハブラスチング等で粗化する必要は
無く、清浄に保ってあれば良い。目的とする皮膜の厚さ
はペーストの塗布厚を調節することにより任意に選択で
きる。本発明によれば溶射法では出られない２０ミクロ
ン以下５ミクロン程度の薄い均一な皮膜も、ペーストの
粘（（２を調整することにより容易に得ることがｊｉ丁
能である。
無く、清浄に保ってあれば良い。目的とする皮膜の厚さ
はペーストの塗布厚を調節することにより任意に選択で
きる。本発明によれば溶射法では出られない２０ミクロ
ン以下５ミクロン程度の薄い均一な皮膜も、ペーストの
粘（（２を調整することにより容易に得ることがｊｉ丁
能である。
このようにして得た皮膜は乾燥後自溶性合金の溶融点以
上の温度まで加熱し、媒溶剤、結合剤、分散剤などを除
去して自溶性合金皮膜を得る。加熱方法は酸化性気流中
、還元性気流中、不活性気流中のいずれでも良く、対象
とする素材と目的とする自溶性合金の種類によって適宜
選択すれば良い。 加熱温度や加熱時間も特に限定すべ
きものではなく、自溶性合金の溶融温度以上であり、素
材に悪影響を及ぼさない範囲であれば良い。自溶性合金
の溶融温度は通常約９００℃〜１１００℃であり、媒溶
剤、結合剤、分散剤などは完全に分解する温度である。
上の温度まで加熱し、媒溶剤、結合剤、分散剤などを除
去して自溶性合金皮膜を得る。加熱方法は酸化性気流中
、還元性気流中、不活性気流中のいずれでも良く、対象
とする素材と目的とする自溶性合金の種類によって適宜
選択すれば良い。 加熱温度や加熱時間も特に限定すべ
きものではなく、自溶性合金の溶融温度以上であり、素
材に悪影響を及ぼさない範囲であれば良い。自溶性合金
の溶融温度は通常約９００℃〜１１００℃であり、媒溶
剤、結合剤、分散剤などは完全に分解する温度である。
次に実施例をあげて本発明を説明する。
実施例 １
媒溶剤としてテルピネオール １００部、結合剤として
エチルセルロース７部、分散剤（界面活性剤 東邦化学
■社製 Ｓ−８０）２部を三本［ｆｆ−ルミルでよく混
練したものをビヒクル（基剤）とした。
エチルセルロース７部、分散剤（界面活性剤 東邦化学
■社製 Ｓ−８０）２部を三本［ｆｆ−ルミルでよく混
練したものをビヒクル（基剤）とした。
この様にして製造したビヒクル２０部に対し重量比でＣ
ｒ＝１０％ Ｂ＝２％、５ｉ＝２％、Ｃ−０５％、Ｎ
ｉ−残部からなるＮｉ基自溶性合金粉末（粒度１０μ以
下）８０部を加え三本ロールミルでよく混練しペースト
とした。
ｒ＝１０％ Ｂ＝２％、５ｉ＝２％、Ｃ−０５％、Ｎ
ｉ−残部からなるＮｉ基自溶性合金粉末（粒度１０μ以
下）８０部を加え三本ロールミルでよく混練しペースト
とした。
これを油等の汚れを予め除去した１００ｒｒａｎ×１０
１００ｍ７ｉＸ２ の軟鋼面にスクリーン法で印刷し
１５分間レベリングした後、８０℃で３０分間乾燥した
。これを酸素、アセチレン炎で約１０５０℃に加熱した
新約２５μの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察したところ微細な硬質粒
子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が得ら
れた。
１００ｍ７ｉＸ２ の軟鋼面にスクリーン法で印刷し
１５分間レベリングした後、８０℃で３０分間乾燥した
。これを酸素、アセチレン炎で約１０５０℃に加熱した
新約２５μの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察したところ微細な硬質粒
子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が得ら
れた。
実施例 ２
実施例１と同じ組成のペーストを固体濃度３０係になる
様にα−テルビネオ゛−ルで希釈しこれを油等の汚れを
予め除去した１００１００ｍｍＸ１００２ ａｍ の
ステンレス板の中央部１０８グ×３１１ｎの凹みにディ
スペンサーによりドツティング（滴下）した。その後８
０℃で３０分間乾燥した。これを均熱炉中で９００℃×
１時間熱処理したところ約７μｍの均一な厚さの硬化皮
膜層が得らねた。
様にα−テルビネオ゛−ルで希釈しこれを油等の汚れを
予め除去した１００１００ｍｍＸ１００２ ａｍ の
ステンレス板の中央部１０８グ×３１１ｎの凹みにディ
スペンサーによりドツティング（滴下）した。その後８
０℃で３０分間乾燥した。これを均熱炉中で９００℃×
１時間熱処理したところ約７μｍの均一な厚さの硬化皮
膜層が得らねた。
これの断面組織を顕微鏡により観察したところ微細な硬
質粒子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が
得られた。
質粒子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が
得られた。
実施例 ３
実施例１と同じ組成のペーストを油等の汚れを予め除去
した厚さ２叫 のステンレス板に刷毛により塗布した。
した厚さ２叫 のステンレス板に刷毛により塗布した。
その後、８０℃で３０分間乾燥した。これをネットコン
ベヤーに乗せ、窒素気流雰囲気の加熱炉に入れピーク温
度９００℃×４５分間になるように通過させたところ約
１３０１ｔの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察したところ微細な硬質粒
子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が得ら
れた。
ベヤーに乗せ、窒素気流雰囲気の加熱炉に入れピーク温
度９００℃×４５分間になるように通過させたところ約
１３０１ｔの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察したところ微細な硬質粒
子が均一に分布した溶射皮膜層と全く同じ皮膜層が得ら
れた。
実施例 ４
媒溶剤としてテキサノール（２，２，４）リフチル１，
３ベンタンジオール・モノイソプチレ−））１００部に
対し結合剤としてエチル・セルロース５部、分散剤（界
面活性剤）として（東邦化学工業■製 Ｓ・８０）２部
を加え三本ロールミルでよく混練したものをビヒクルと
した。
３ベンタンジオール・モノイソプチレ−））１００部に
対し結合剤としてエチル・セルロース５部、分散剤（界
面活性剤）として（東邦化学工業■製 Ｓ・８０）２部
を加え三本ロールミルでよく混練したものをビヒクルと
した。
この様にして作ったビヒクル１５部に対し重量比でＣｒ
＝１０％、Ｂ＝２ ％、５ｉ＝２．２％、Ｆｅ＝２５係
、Ｃ＝０．４５％、Ｎｉ残留からなるＮｉ基自溶性合金
粉末（粒度１０μ以下）８５部を加え更に三本ロールミ
ルでよく混練しペーストとした。
＝１０％、Ｂ＝２ ％、５ｉ＝２．２％、Ｆｅ＝２５係
、Ｃ＝０．４５％、Ｎｉ残留からなるＮｉ基自溶性合金
粉末（粒度１０μ以下）８５部を加え更に三本ロールミ
ルでよく混練しペーストとした。
これを油等の汚れを予め除去した１００＋ｌｌｌＸ１０
Ｑ ｍ Ｘ ２ ｍの軟鋼面にスクリーン法で印刷し１
５分間レベリングした後、８０℃で３０分間乾燥した。
Ｑ ｍ Ｘ ２ ｍの軟鋼面にスクリーン法で印刷し１
５分間レベリングした後、８０℃で３０分間乾燥した。
これを酸素・アセチレン炎で約１０５０℃に加熱した所
、約７５μの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察した所、微細な硬質粒子
が掬−分布した溶射溶着法と全く同じものが得られた。
、約７５μの均一な厚さの硬化皮膜層が得られた。これ
の断面組織を顕微鏡により観察した所、微細な硬質粒子
が掬−分布した溶射溶着法と全く同じものが得られた。
特許出願人 昭和電工株式会社
化３１１１人 弁理士菊地精−
Claims (1)
- 金属表面に自溶性合金粉末と媒溶剤および結合剤から構
成される均質なペーストを塗布したのち、自溶性合金の
溶融温度以上の温度に加熱して硬化被覆層を得ることを
特徴とする金属表面の硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072584A JPS58193357A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 金属の表面硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072584A JPS58193357A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 金属の表面硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193357A true JPS58193357A (ja) | 1983-11-11 |
Family
ID=13493568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072584A Pending JPS58193357A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | 金属の表面硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193357A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62205263A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Asia Kogyo Kk | 樹脂材料との接着性が改善された配線基板用銅材の製造方法 |
| JP2007506859A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-03-22 | エムテーウー・アエロ・エンジンズ・ゲーエムベーハー | 耐腐食耐酸化被覆層を形成する方法及び装置並びにかかる被覆層を形成した部品 |
| CN110144578A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-20 | 江苏大学 | 一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54101727A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-10 | Honda Motor Co Ltd | Production of disc brake |
| JPS563672A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Forming method of corrosion-resistant protective coating |
| JPS5611313B2 (ja) * | 1976-04-07 | 1981-03-13 | ||
| JPS5613510B2 (ja) * | 1976-10-19 | 1981-03-28 |
-
1982
- 1982-05-01 JP JP57072584A patent/JPS58193357A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611313B2 (ja) * | 1976-04-07 | 1981-03-13 | ||
| JPS5613510B2 (ja) * | 1976-10-19 | 1981-03-28 | ||
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