JPH0975832A - 耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラーチューブ - Google Patents
耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラーチューブInfo
- Publication number
- JPH0975832A JPH0975832A JP7257244A JP25724495A JPH0975832A JP H0975832 A JPH0975832 A JP H0975832A JP 7257244 A JP7257244 A JP 7257244A JP 25724495 A JP25724495 A JP 25724495A JP H0975832 A JPH0975832 A JP H0975832A
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- Japan
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- resistant
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- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラ
ーチューブの提供。 【解決手段】 クロム炭化物含有サーメット、クロム炭
化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコネル合
金のいずれかによる耐食耐摩耗性表面溶射層を多段階に
形成し、焼成により金属酸化物を生成するクロム酸系、
金属アルコキシドアルコール系、珪酸塩系等の無機系封
孔剤あるいは耐熱性化合物を生成するフッ素樹脂（ＰＴ
ＦＥ）系、ポリシロキサン（シリコン）またはチラノ繊
維系等の有機系封孔剤のいずれか１種以上を使用して組
織緻密化の封孔処理を行なった溶射層を表面に有するボ
イラーチューブとする。 【効果】寿命が長く、経済的であり、設備稼動率の向上
および修繕費用節減が達成される。
ーチューブの提供。 【解決手段】 クロム炭化物含有サーメット、クロム炭
化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコネル合
金のいずれかによる耐食耐摩耗性表面溶射層を多段階に
形成し、焼成により金属酸化物を生成するクロム酸系、
金属アルコキシドアルコール系、珪酸塩系等の無機系封
孔剤あるいは耐熱性化合物を生成するフッ素樹脂（ＰＴ
ＦＥ）系、ポリシロキサン（シリコン）またはチラノ繊
維系等の有機系封孔剤のいずれか１種以上を使用して組
織緻密化の封孔処理を行なった溶射層を表面に有するボ
イラーチューブとする。 【効果】寿命が長く、経済的であり、設備稼動率の向上
および修繕費用節減が達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーに使用さ
れる耐久性を向上したボイラーチューブに関し、特に耐
食性、耐摩耗性を向上した表面溶射溶射層を有するボイ
ラーチューブに関する。
れる耐久性を向上したボイラーチューブに関し、特に耐
食性、耐摩耗性を向上した表面溶射溶射層を有するボイ
ラーチューブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から使用されている石炭焚きボイラ
ー、廃材焼却型ボイラー等において、ボイラーチューブ
は発生する亜硫酸ガスや塩化水素系ガスなど酸性ガスや
蒸気に曝され、また流動床ボイラーでは、飛散する粒子
による摩耗等の苛酷な使用条件に曝されるため、耐久性
の高いことが必要とされている。そして耐久性向上のた
め、耐熱性耐食性に優れた高合金材料を使用したり、配
管表面に保護溶射層を形成することが行なわれている。
ー、廃材焼却型ボイラー等において、ボイラーチューブ
は発生する亜硫酸ガスや塩化水素系ガスなど酸性ガスや
蒸気に曝され、また流動床ボイラーでは、飛散する粒子
による摩耗等の苛酷な使用条件に曝されるため、耐久性
の高いことが必要とされている。そして耐久性向上のた
め、耐熱性耐食性に優れた高合金材料を使用したり、配
管表面に保護溶射層を形成することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高合金
材料は価格が高く加工費も嵩むため経済的ではない。ま
た、溶射表面被覆は十分な技術が確立されておらず、火
炎や飛散粒子に対する高温腐食、耐摩耗性が十分ではな
かった。したがってボイラーチューブ故障によるボイラ
ーの稼動率低下を避けることができなかった。本発明は
前記したような従来技術におけるボイラーチューブ短寿
命による設備稼動率の低下および修繕費用高騰という問
題点を解決し、耐久性が高く、経済性のあるボイラーチ
ューブを提供することを目的としている。
材料は価格が高く加工費も嵩むため経済的ではない。ま
た、溶射表面被覆は十分な技術が確立されておらず、火
炎や飛散粒子に対する高温腐食、耐摩耗性が十分ではな
かった。したがってボイラーチューブ故障によるボイラ
ーの稼動率低下を避けることができなかった。本発明は
前記したような従来技術におけるボイラーチューブ短寿
命による設備稼動率の低下および修繕費用高騰という問
題点を解決し、耐久性が高く、経済性のあるボイラーチ
ューブを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、ボイラーチュ
ーブ表面に形成する過程の溶射皮膜緻密化が、ボイラー
チューブ使用寿命に密接な関連を有することを知見し、
本発明を完成するに至った。すなわち、前記知見に基づ
いてなされた本発明は、耐食耐摩耗性表面溶射層形成過
程中に組織緻密化の封孔処理を行なった溶射層を表面に
有することを特徴とするボイラーチューブを要旨として
いる。
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、ボイラーチュ
ーブ表面に形成する過程の溶射皮膜緻密化が、ボイラー
チューブ使用寿命に密接な関連を有することを知見し、
本発明を完成するに至った。すなわち、前記知見に基づ
いてなされた本発明は、耐食耐摩耗性表面溶射層形成過
程中に組織緻密化の封孔処理を行なった溶射層を表面に
有することを特徴とするボイラーチューブを要旨として
いる。
【０００５】また、クロム炭化物含有サーメット、クロ
ム炭化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコネ
ル合金のいずれかによる溶射皮膜の形成過程において、
焼成によって、金属酸化物を生成するクロム酸系、金属
アルコキシドアルコール系、珪酸塩系等の無機系封孔剤
あるいは耐熱性化合物を生成するフッ素樹脂系、ポリシ
ロキサン（シリコン）またはチラノ繊維系等の有機系封
孔剤のいずれか１種以上を使用して封孔処理をした組織
緻密化溶射層を有するボイラーチューブも本発明の要旨
である。
ム炭化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコネ
ル合金のいずれかによる溶射皮膜の形成過程において、
焼成によって、金属酸化物を生成するクロム酸系、金属
アルコキシドアルコール系、珪酸塩系等の無機系封孔剤
あるいは耐熱性化合物を生成するフッ素樹脂系、ポリシ
ロキサン（シリコン）またはチラノ繊維系等の有機系封
孔剤のいずれか１種以上を使用して封孔処理をした組織
緻密化溶射層を有するボイラーチューブも本発明の要旨
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の構成と作用を説明する。
本発明において、ボイラーチューブ表面に形成する溶射
皮膜の素材としては、クロム炭化物含有サーメット、ク
ロム炭化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコ
ネル合金のいずれかを用いる。
本発明において、ボイラーチューブ表面に形成する溶射
皮膜の素材としては、クロム炭化物含有サーメット、ク
ロム炭化物と自溶性合金、ハステロイ合金またはインコ
ネル合金のいずれかを用いる。
【０００７】Ｃｒ3Ｃ2は、耐熱性のある高硬度のセラミ
ックスであり、酸性雰囲気に対する強い耐久性もある。
タングステン炭化物（ＷＣ）等は、高硬度であるが耐熱
性が低く、使用限度は５００℃程度までで、高価であ
り、Ｃｒ3Ｃ2のほうが利点が多い。
ックスであり、酸性雰囲気に対する強い耐久性もある。
タングステン炭化物（ＷＣ）等は、高硬度であるが耐熱
性が低く、使用限度は５００℃程度までで、高価であ
り、Ｃｒ3Ｃ2のほうが利点が多い。
【０００８】サーメット用金属として使用されるものは
耐熱性金属であることは当然であるが、ボイラーチュー
ブの使用環境に対して十分な抵抗力が必要である。適切
な材料としては、Ｎｉ−Ｃｒ系合金がよく、後述する試
験結果に示されるように、５０％Ｎｉ−Ｃｒ合金、ＪＩ
Ｓ ＳＦＡ系自溶合金、ハステロイ合金およびインコネ
ル合金などを使用する。これら合金は酸性ガスに対する
耐食性に優れ、かつ高温強度も大きい。したがってボイ
ラーで発生する高温雰囲気ガスに対して強い耐性を示
す。
耐熱性金属であることは当然であるが、ボイラーチュー
ブの使用環境に対して十分な抵抗力が必要である。適切
な材料としては、Ｎｉ−Ｃｒ系合金がよく、後述する試
験結果に示されるように、５０％Ｎｉ−Ｃｒ合金、ＪＩ
Ｓ ＳＦＡ系自溶合金、ハステロイ合金およびインコネ
ル合金などを使用する。これら合金は酸性ガスに対する
耐食性に優れ、かつ高温強度も大きい。したがってボイ
ラーで発生する高温雰囲気ガスに対して強い耐性を示
す。
【０００９】これらの素材を使用してボイラーチューブ
表面に溶射膜を形成する過程において、焼成により金属
酸化物を生成するクロム酸系、金属アルコキシドアルコ
ール系、珪酸塩系等の無機系封孔剤あるいは耐熱性化合
物を生成するフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）系、ポリシロキサ
ン（シリコン）またはチラノ繊維系等の有機系封孔剤の
いずれか１種以上を使用し、焼成して封孔処理を実施す
る。
表面に溶射膜を形成する過程において、焼成により金属
酸化物を生成するクロム酸系、金属アルコキシドアルコ
ール系、珪酸塩系等の無機系封孔剤あるいは耐熱性化合
物を生成するフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）系、ポリシロキサ
ン（シリコン）またはチラノ繊維系等の有機系封孔剤の
いずれか１種以上を使用し、焼成して封孔処理を実施す
る。
【００１０】特に溶射膜を多層で形成する場合には、溶
射工程と封孔工程を交互に行なうことにより気孔率の小
さい多層溶射膜が形成される。有機系封孔剤は比較的低
温部のボイラーチューブに好結果を示す。この場合、焼
成温度は３５０℃以上５分間で目的が達成される。自溶
合金サーメットの場合、高温における再溶融処理を行な
わなくても封孔緻密化処理を行なうことにより、他の合
金と同様の緻密な皮膜が得られる。
射工程と封孔工程を交互に行なうことにより気孔率の小
さい多層溶射膜が形成される。有機系封孔剤は比較的低
温部のボイラーチューブに好結果を示す。この場合、焼
成温度は３５０℃以上５分間で目的が達成される。自溶
合金サーメットの場合、高温における再溶融処理を行な
わなくても封孔緻密化処理を行なうことにより、他の合
金と同様の緻密な皮膜が得られる。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されることはない。 実施例 本発明ボイラーチューブについて、実際の使用条件を模
した高温サンドブラスト試験によりその効果を確認し
た。この試験は、高温でのブラスティングによる摩耗減
量を測定するものである。
これによって本発明が限定されることはない。 実施例 本発明ボイラーチューブについて、実際の使用条件を模
した高温サンドブラスト試験によりその効果を確認し
た。この試験は、高温でのブラスティングによる摩耗減
量を測定するものである。
【００１２】図１に示されるように、Ａｌ2Ｏ3ショット
をサンプルの溶射皮膜上に７０度の角度で１００ｍｍの
位置から吹き付ける。溶射皮膜の摩耗減量は試験後のサ
ンプルの重量減から求めた。噴射時間は２分間で、吹き
付ける空気圧は２気圧、Ａｌ2Ｏ3ショット量は１００ｇ
／分である。またサンプルの溶射皮膜厚さは、３００μ
ｍとした。溶射皮膜の形成には表１に示す溶射パウダー
を使用し、高速ガス溶射法により溶射している。
をサンプルの溶射皮膜上に７０度の角度で１００ｍｍの
位置から吹き付ける。溶射皮膜の摩耗減量は試験後のサ
ンプルの重量減から求めた。噴射時間は２分間で、吹き
付ける空気圧は２気圧、Ａｌ2Ｏ3ショット量は１００ｇ
／分である。またサンプルの溶射皮膜厚さは、３００μ
ｍとした。溶射皮膜の形成には表１に示す溶射パウダー
を使用し、高速ガス溶射法により溶射している。
【００１３】封孔処理は表１の封孔材料を左欄から順次
その回数だけ２層毎に行ない、１回塗りのもので最終仕
上げ層の封孔処理を行なっている。なお、封孔処理後の
加熱は４５０℃×１５分間行なったのち空冷した。前記
のようにして調整したサンプルは加熱炉中で３００℃に
加熱し、取り出して試験機にセッティングした後すみや
かに試験を行なった。
その回数だけ２層毎に行ない、１回塗りのもので最終仕
上げ層の封孔処理を行なっている。なお、封孔処理後の
加熱は４５０℃×１５分間行なったのち空冷した。前記
のようにして調整したサンプルは加熱炉中で３００℃に
加熱し、取り出して試験機にセッティングした後すみや
かに試験を行なった。
【００１４】本発明ボイラーチューブの例はＮｏ．２〜
５、Ｎｏ．７〜１０、Ｎｏ．１７〜２０であり、Ｎｏ．
１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１６は封孔処理をし
ない比較例である。また、Ｎｏ．２１〜２３は自溶合金
溶射、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＮｉＣｒ系の溶射皮膜によ
る従来例である。
５、Ｎｏ．７〜１０、Ｎｏ．１７〜２０であり、Ｎｏ．
１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１６は封孔処理をし
ない比較例である。また、Ｎｏ．２１〜２３は自溶合金
溶射、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＮｉＣｒ系の溶射皮膜によ
る従来例である。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果から、本発明ボイラーチューブ
はいずれも摩耗減量が少なく、ボイラーに使用したした
場合耐久性に優れていることがわかる。また、耐酸性試
験として、基材表面に溶射皮膜を形成後封孔処理したサ
ンプルを５％硫酸溶液中に浸漬し、２０分後に取り出し
てハンマーにより溶射皮膜の剥離性を調べた。この試験
においても本発明ボイラーチューブの溶射皮膜は良好な
耐剥離性を示した。
はいずれも摩耗減量が少なく、ボイラーに使用したした
場合耐久性に優れていることがわかる。また、耐酸性試
験として、基材表面に溶射皮膜を形成後封孔処理したサ
ンプルを５％硫酸溶液中に浸漬し、２０分後に取り出し
てハンマーにより溶射皮膜の剥離性を調べた。この試験
においても本発明ボイラーチューブの溶射皮膜は良好な
耐剥離性を示した。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、流動床ボイラー、石炭焚きボイラーその他の
ボイラーに使用して寿命が長く、経済的であり、設備稼
動率の向上および修繕費用節減が達成されるという優れ
た効果が奏され、産業上極めて有用である。
いるから、流動床ボイラー、石炭焚きボイラーその他の
ボイラーに使用して寿命が長く、経済的であり、設備稼
動率の向上および修繕費用節減が達成されるという優れ
た効果が奏され、産業上極めて有用である。
【図１】 本発明ボイラーチューブの溶射皮膜性能を試
験する原理の概要説明図である。
験する原理の概要説明図である。
１：基材 ２：溶射皮膜 ３：Ａｌ2Ｏ3粉噴
射ノズル
射ノズル
Claims (4)
- 【請求項１】 耐食耐摩耗性表面溶射層形成過程中に組
織緻密化の封孔処理を行なった溶射層を表面に有するこ
とを特徴とするボイラーチューブ。 - 【請求項２】 クロム炭化物含有サーメットよりなる溶
射層である請求項１記載のボイラーチューブ。 - 【請求項３】 クロム炭化物と自溶性合金、ハステロイ
合金またはインコネル合金のいずれかよりなる溶射層で
ある請求項１記載のボイラーチューブ。 - 【請求項４】 焼成によって、金属酸化物を生成するク
ロム酸系、金属アルコキシドアルコール系、珪酸塩系等
の無機系封孔剤あるいは耐熱性化合物を生成するフッ素
樹脂系、ポリシロキサン（シリコン）またはチラノ繊維
系等の有機系封孔剤のいずれか１種以上を使用した請求
項１、２または３記載のボイラーチューブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7257244A JPH0975832A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラーチューブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7257244A JPH0975832A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラーチューブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975832A true JPH0975832A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17303701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7257244A Withdrawn JPH0975832A (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 耐食耐摩耗性表面溶射層を有するボイラーチューブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0975832A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082444A (en) * | 1997-02-21 | 2000-07-04 | Tocalo Co., Ltd. | Heating tube for boilers and method of manufacturing the same |
| US6604572B2 (en) * | 1999-04-14 | 2003-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pipeline device and method for its production, and heat exchanger |
| JP2004190136A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-07-08 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理容器内部材 |
| JP2006283176A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Nippon Steel Corp | 耐食性と耐摩耗性に優れた水冷鋼管構造体とその製造方法 |
| US8043971B2 (en) | 2003-02-07 | 2011-10-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus, ring member and plasma processing method |
| US8877002B2 (en) | 2002-11-28 | 2014-11-04 | Tokyo Electron Limited | Internal member of a plasma processing vessel |
| JP2014529704A (ja) * | 2011-08-17 | 2014-11-13 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ロータシールワイヤの溝補修 |
| CN112481579A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-12 | 安徽盈锐优材科技有限公司 | 一种陶瓷绝缘涂层及其制备方法 |
| KR20240022658A (ko) | 2021-06-30 | 2024-02-20 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 노내 구조물의 피복 재료 및 표면 피복 방법 그리고 노내 구조물 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP7257244A patent/JPH0975832A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6082444A (en) * | 1997-02-21 | 2000-07-04 | Tocalo Co., Ltd. | Heating tube for boilers and method of manufacturing the same |
| US6604572B2 (en) * | 1999-04-14 | 2003-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pipeline device and method for its production, and heat exchanger |
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| JP2006283176A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Nippon Steel Corp | 耐食性と耐摩耗性に優れた水冷鋼管構造体とその製造方法 |
| JP4546867B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2010-09-22 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性と耐摩耗性に優れた水冷鋼管構造体とその製造方法 |
| JP2014529704A (ja) * | 2011-08-17 | 2014-11-13 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ロータシールワイヤの溝補修 |
| CN112481579A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-12 | 安徽盈锐优材科技有限公司 | 一种陶瓷绝缘涂层及其制备方法 |
| KR20240022658A (ko) | 2021-06-30 | 2024-02-20 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 노내 구조물의 피복 재료 및 표면 피복 방법 그리고 노내 구조물 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |