| 1．溶射皮膜と硬質クロムめっきの耐摩耗性、耐食・防食性の比較と評価
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溶射技術は表面改質技術の一つであり、材料表面の高性能化を目的として応用されている。特に、材料表面の摩耗を減少させることを目的とした耐摩耗溶射皮膜が広く応用されている。一方、高硬度で耐摩耗性に優れている硬質クロムめっきも、多くの機械部品などに適用されている。しかし、
硬質クロムめっきは、代表的な湿式表面処理法に属する電気めっき法によって成膜されており、めっき工程に多くの化学薬品類の使用に伴う廃液規制を受けている。このため廃液処理設備やその管理に莫大な投資が必要となり、特に硬質クロムめっきでは、有害な六価クロムを含む電解液を使用することから、一段と厳しい環境汚染対策が必要とされ近年の動向として国内の企業では取り扱わない傾向にある。
そこで、めっきにとって代わる処理法として、化学薬品を一切使わない溶射による皮膜形成法の応用開発が活発に進められている。
今回はこれら耐摩耗性皮膜が応用される使用環境は腐食性も高い場合があり、本来の「耐摩耗性」に加えて「耐食性」および「基材に対する防食性」も考慮して、耐摩耗性試験と塩水噴霧試験を実施した。
なお、試験片は日本溶射工業会・ハードフェーシング委員会の担当で作製し、耐摩耗性試験は足利工業大学・機械工学科（戸部省吾教授）のもとで実施およびコメントを頂き、また。塩水噴霧試験は福岡県工業技術センター・機械電子研究所で実施し、有明工業高等専門学校・物質工学科（川瀬良一教授）にコメントを頂いた。 |
| １ |
皮膜仕様
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| No |
表面処理の種類・皮膜の構成
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膜厚
[μm]
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トップコート (工法)
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ボンドコート (工法)
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[1]
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WC/CoCr (HVOF -溶射-)
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−
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310
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[2]
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WC/Cr3C2/Ni (HVOF -溶射-)
|
−
|
310
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[3]
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グレーアルミナ (APS -溶射-）
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NiAl (APS -溶射-)
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280
|
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[4]
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クロミア (APS -溶射-)
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NiAl (APS -溶射-)
|
280
|
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[5]
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ハステロイ C276 (HVOF -溶射-)
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−
|
300
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[6]
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硬質クロムめっき (ｻｰｼﾞｪﾝﾄ浴)
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−
|
50
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| 2 |
溶射材料の化学組成(mass%)
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化学成分
|
W
|
Co
|
Cr
|
Ni
|
Fe
|
C
|
粒度
(μm)
|
|
WC/CoCr
|
Bal.
|
10.3
|
4.0
|
-
|
0.1
|
5.8
|
-45+15
|
|
WC/Cr3C2/Ni
|
Bal.
|
-
|
19.1
|
18.7
|
0.2
|
6.1
|
-53+10
|
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化学成分
|
Al2O3
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TiO2
|
SiO2
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Cr2O3
|
Fe2O3
|
Others
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粒度(μm)
|
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ｸﾞﾚｰｱﾙﾐﾅ
|
94.0
|
2.5
|
2.0
|
-
|
1.0
|
Bal.
|
-53+15
|
|
ｸﾛﾐｱ
|
-
|
2.0
|
-
|
96.0
|
-
|
Bal.
|
-90+15
|
|
化学成分
|
W
|
Co
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
Fe
|
Mn |
Si
|
C
|
Al
|
粒度
(μm)
|
|
ﾊｽﾃﾛｲC276
|
4.598
|
0.366
|
16.080
|
Bal.
|
16.768
|
6.522
|
0.739
|
0.674
|
0.032
|
-
|
-53+20
|
|
NiAl
|
-
|
-
|
-
|
Bal.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4.5
|
-90+45
|
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| 4 |
摩耗試験用試験片・塩水噴霧試験用試験片
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| 基材材質 |
SS400
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| 基材寸法 |
摩耗試験用試験片：25× 50× 5t
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| 塩水噴霧試験用試験片：70×150×15t
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| 表面仕上 |
研削砥石 |
ハステロイC276、硬質クロムめっき：ＷＡ６０ |
| その他 ：Ｄ１２０
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