JPS62149887A - 耐食性にすぐれた表面被覆処理鋼管およびその製造方法 - Google Patents

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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は耐食性にすぐれた表面被覆処理鋼管に係り、詳
しくは、耐食性に極めてすぐれ、かつ安価な表面被覆処
理鋼管およびその製造方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 近年、鋼管の使用環境が多岐多様化し、例えば、原料ま
たは燃料ガスや液体の輸送配管、海水冷却配管、蒸気配
管、上下水道配管などその適用分野は膨大である。これ
ら配管材は耐食性には十分に配慮する・２−要があり、
その使用環境と特性に適した低合金鋼または高台金精を
素材とした鋼管が使用されてきた。

しかし、素材が低合金鋼、高合金鋼よりなる鋼管の製造
能率は晋通鋼々管に比較して非常に悪くかつ材料費も高
いため、高洒なものとなっている。

このような状況から安価で高品質な表面波１鋼管を製造
する方法が待間昭５２−１１５７４７号公報で提案され
ている。この方法は鋼管表面にＮ＋、Ｏｒあるいはこれ
らの合金を溶射して′ｆｆ１．覆層を形成したのちに、
８００℃以上の加熱温度で熱処理を行ない、口の被覆図
と素材との界面における相互拡散によって密着性を向上
し、曲げ加工性と耐食性を改善したものである。しかし
、この方法ではＮ１、ＯｒあるいはＮｉ−Ｃｒ合金は融
点が高いため、８００〜１２００°Ｃで加熱したとして
も溶射被覆層の気孔率はほとんど変化せず、溶射のまま
で通常４〜１０％程度と云われる気孔率は加熱後でもこ
の値に近いものである。

このために、口の気孔中に輸送液またはガスが侵入して
腐食が促進されることもある。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような問題点を解決することを目的とし、
具体的には、耐食性、曲げ加工性にすぐれた緻密な表面
被覆処理鋼管を安価に提供することを目的とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、鋼管の片面若しくは両面の０表面層に４０〜
・７０重吊Ｉ？６（以下、単に％とする。ｌｃｕ、１５
〜５０％２ｎ、２・〜１５％Ａｌ、０．１・”３％ｕｎ
を必須成分とり−る黄銅よりなる厚さ３〜１０００μの
被覆図を溶射若しくはスプレーコーティングした後、加
熱処理を行なうことを特徴とする耐食性にすぐれた表面
被覆処理鋼管およびその製造方法よりなる。

本発明者等は多くの研究の結果、炭素泪、Ｍ。

鋼、Ｃｒ−Ｍｏ鋼、ステンレス鋼などを素材にした鋼管
の内、外面の両方若しくは一方に被覆ｍを形成し、その
被覆層の最表面層に４０〜７０％Ｃｕ、１５〜５０％７
ｎ、２〜１５％Ｍ、０．１〜３％Ｍｎを必須成分とした
黄銅で厚さ３〜１０００μの被覆図を形成した表面被覆
処理鋼管は耐食性および曲げ加工性にすぐれたものであ
ることを知見し、本発明を完成したものである。被覆層
は鋼管の内、外面の両方若しくは一方に形成することが
でき、イの場合、黄銅の単層コーティング、あるいは、
金属またはセラミックで下地層を形成したのちに、最表
面層に黄銅をコーティングすることもできる。この黄銅
には耐食性および曲げ加工性を改善するために適正な成
分範囲が存在する。

以下、適正な成分範囲について説明する。

ＣＩＪ： Ｃｕの成分範囲は４０％〜７０％がよい。Ｃｕが４０％
よりも少ないと曲げ加工性が劣化し、被’ＮＨに割れを
発生し、また、７０％よりも多くなると曲げ加工性は良
好であるが、海水腐食性が劣化するために好ましくない
。

ｌｎ： ２ｎの成分範囲は１５％〜５０％がよい。７口が１５％
よりも少ないと耐海水腐食性が悪くなり、また、５０％
よりも多い場合には延性が低下し、曲げ加工性が劣化す
る。

八ｌ： Ａｌの成分範囲は２％・〜１５％がよい。Ａｌが２％よ
りも少ないと腐食されやすくなり、また、１５％よりも
多いと延性が低下して曲げ加工性が劣化し、被覆図に割
れが発生する。

Ｍｎ＝ Ｍｎの成分範囲はｏ、ｉ％〜３％がよい。１Ｊｎｆｆ０
．１％よりも少ないと耐食性の改善効果が少なく、３％
よりも多いと硬化して曲げ延性が劣化する。

以上の成分範囲が必須条件であるが、その他にＳｎ、　
Ｓｉ、　Ｎｉ、　Ｐ％Ｆｅなどを添加することができる
。とくに、Ｓｎは耐食性をより一層向上させるため、５
％以下、＄１はＺｎの蒸発を防ぐ意味から１％以下の範
囲で添加すると効果がある。

このような成分組成を有する黄銅で鋼管の片面若しくは
両面に被覆層を形成するが、その厚さは３〜１０００μ
の範囲が適正である。３μよりも少ないと、被覆図が物
理的に傷つけられた場合に、この部分に割れを発生して
耐腐食性が劣化する恐れがある。一方、１０００μより
も厚くなると１曲げ加工した際に、鋼管と被覆図の界面
から剥離することもあるので好ましくない。

以上に示したような被覆図を有する表面９Ｑ理鋼管は耐
食性と曲げυロエ牲にすぐれたものとなるが、被覆層の
形成方法は大伍生産向で安価に行なえる方法でなければ
ならない。

このためには、黄銅の粉末やワイヤをプラズマ溶射法、
アーク溶剣法、ガス溶射法、ガス燃焼溶剣法などで行な
うこともできるし、または、上記粉末を溶媒の中に混入
させたコーティング剤を圧縮ガスあるいは空気でスプレ
ーコーティングしても良い。このようにして形成した被
覆層は多孔質で鋼管あるいは下地跨との界面が密着性に
乏しいため、この被覆層を形成したのちに、アークや火
炎によるＩＪＤ熱若しくは高周波加熱や熱処理炉などで
加熱処理を行なうことによって緻密性および密着性にす
ぐれた被覆層が形成できる。

実　　施　　例 以下、実施例によって更に説明する。

実施例１゜ 外径２５．４ｍｍ、厚さ３．５ｍｍで化学成分０゜１４
％Ｃ５０゜３０％Ｓｉ、０．５０％Ｍｎ、０，０１４％
Ｐ、　０，００７％Ｓの鋼管の外表面をＡｌ２Ｏ３粉で
プラスト処理したのち、第１表に示す組成の黄銅ろうの
２０〜１００μ径粉末をプラズマ溶射法で厚さ３０〜４
０Ｉｉの被覆層を形成し、その１殺にプラズマアークで
被覆図表面温度が８５０℃になるように加熱処理した。

第１表 このようにして表面被覆鋼管を形成したのち、この鋼管
を半径２０ｍｍの曲率で曲げ加工した場合の被覆層の表
面性状を観察した。この結果は第２表に示すように、本
発明の被ｆｉｌｌは良好な延性を示し、割れは皆無であ
ったが、比較例のＦとＨは割れが生じた。

第　　２　　表 実施例２゜ 外径３５６ｍｍ、厚さＧ、３ｍｍで化学組成が０．１５
％Ｇ、０．３２％Ｓｉ、１．２６％Ｍｎ、０．０１６％
Ｐ、０．００８％Ｓの鋼管の内、外面の両方をＡｌ２Ｏ
３粉でプラスト処理したのち、第２表で曲げ延性にすぐ
れていた比較例のＧと、本発明のＢの黄銅ろう粉末をそ
れぞれプラズマ溶射法で厚さ１２５μの被覆層を形成し
たのち、８００Ｗのレーザ光を照射して加熱処理した。

このようにして鋼管の内、外面を処理したものを３％Ｎ
ａＣｌ溶液中に浸漬し、発錆時期を観察した。口の結果
は第３表に示すように、本発明例の８は比較例Ｇの約３
倍の寿砒があることが分った。

第　　３　　表 〈発明の効果〉 以［説明したように、本発明は鋼管の片面若しくは両面
の最表面層に４０〜７０％Ｃｕ、　１５〜５０％Ｉｎ、
２〜１５％Ａ１．．０．１〜３％Ｍｎを必−須成分とす
る黄銅よりなる厚さ３〜１０００μの被覆層を形成して
なる表面被覆処理鋼管およびその製造方法であって、本
発明方法により安価で緻°密性と耐食性にすぐれ、かつ
曲げ加工性にすぐれた表面被覆処理ＩＪ４管が得られ、
近年の多岐多様化した使用環境に十分対応することかで
きるようになった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）鋼管の片面若しくは両面の最表面層に、４０〜７０
   重量％Ｃｕ１５〜５０重量％Ｚｎを２〜１５重量％Ａｌ
   、０．１〜３重量％Ｍｎを必須成分とする黄銅よりなる
   厚さ３〜１０００μの被覆層を形成してなることを特徴
   とする耐食性にすぐれた表面被覆処理鋼管。 ２）鋼管の片面若しくは両面の最表面層に、４０〜７０
   型間％Ｃｕ、１５〜５０重量％Ｚｎ、２〜１５重量％Ａ
   ｌ、０．１〜３重量％Ｍｎを必須成分とする黄銅よりな
   る厚さ３〜１０００μの被覆層を溶射若しくはスプレー
   コーティングした後、加熱処理を行なうことを特徴とす
   る耐食性にすぐれた表面被覆処理鋼管の製造方法。