JPS5941513B2 - 防振材料の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は減衰能が大で、量産の可能な防振材料の製造
法に関する。

一般産業機械、航空機、鉄道車輛、自動車等の輸送用機
器および一般家庭用機器は、一部の大型鋳物、鍛造品、
小物非鉄金属を除いて、その大半が鉄を主体とする炭素
鋼鋼板あるいはステンレス鋼帯板により構成されている
。

そして近年、コスト低減、省資源、省エネルギーの観点
から構成部材である鋼板類が薄型化され、それに伴つて
鋼板本体からの振動による騒音が翠生し、作業環境の悪
化、振動に伴う他機器への悪影響等が大きな問題となつ
てきている。既に製作された機器より発生する振動、騒
音を抑制することは技術的、費用的に問題が多いので機
械構造物の機器、部材より発生する騒音振振動を低減す
る方向で、騒音、振動発生源に減衰能の大なる材料、例
えば鉛合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金あるいは複合材料、例えば
樹脂被覆鋼板等の適用可能性が従来より検討されて来て
おり、また一部、実用に供されている。

しかしながら、これら減衰能の大なる防振材料を大量に
容易に生産し、構造部材として加工適用できるような製
造方法はまだ開発されていない。このような情勢の中で
本発明者等は比較的低コストでしかも量産できる防振材
料の製造法を提供すべく研究を重ねていたが、一般に防
振動、吸音効果を得るためには、構成部材表面に微小な
凹凸を、あるいは内部に多数の微細な欠陥を形成すれば
よいとされている点に着目した。

一方、オーステナイトステンレス鋼を鋭敏化熱処理して
酸による腐食作用を与えると粒界腐食現象を起すことも
知られており、この粒界腐食現象と内部微細欠陥の形成
とを結びつけて本発明を完成したものである。即ち、本
発明は構成部材表面層の熱処理および化学的腐食により
結晶粒界にミクロ的な空隙を生成させた後、各種の樹脂
フィルムを貼りつけ被覆する構成から成り、このような
処理を施された鋼板は表層内に無数の微細な空洞が生成
されているため振動が防止され、またわずかな振動によ
る振動音波の吸収性能がよく、更に最表面に樹脂フィル
ムを形成しているため音波が外部に洩れることを防ぎ、
尚かつ防食、断熱、装飾等の機能を与えることが明らか
である。

本発明の特徴の一つである鋭敏化熱処理、その後工程の
粒界腐食処理は互いに関連し、鋼材の材質、厚さ、時間
、鋭敏化層の深さによりその条件は異なつてくるが、鋭
敏化熱処理は６８０〜８２０゜Ｃ１２〜１０分で、また
粒界腐食はＣＵＳＯ４５Ｈ２Ｏ８Ｏ〜１２０１／１．Ｓ
Ｈ２ＳＯ４８Ｏ〜１２０ｍ１／ｌなる組成の液を用いて
８〜２２分の腐食時間で行なうのが適している。

この範囲外でも粒界腐食層は得られるが、実用上効果が
薄い。更にオーステナイトステンレス鋼の内ＳＵＳ３ｌ
６およびＳＵＳ３２ｌ等は炭化物安定元素が添加されて
おり、鋭敏化が起り難いため、予め浸炭処理を行ない鋼
材表面の炭素濃度を上昇させる。この浸炭条件としては
９００〜９３０℃、Ｈ２３４Ｏｌ）、ＣＯｌ４％、ＣＨ
４ｌ２．４％、ＣＯ２Ｏ．４Ｏｔ）、Ｎ２残なる条件で
５〜１０分の浸炭処理を行ない、最表層を浸炭させたス
テンレス鋼を使用する。本発明の特徴の他の一つである
鋭敏化粒界腐食された鋼材表面への樹脂フイルムの貼り
つけ被覆にあたつては、樹脂フイルムとしてはフエノー
ル系、エポキシ系、フロン系等あらゆるものが用途に応
じ無色透明あるいは着色状態で使用され、被覆法として
は熱圧貼着、機械的固着（厚い場合）等の貼りつけ法が
用いられる。

このフイルム被覆によつて鋼板より発生する振動あるい
は材料そのものから出る１騒音の内、粒界腐食表層で減
衰し切れずに大気へ放出されるものを、再び鋼板側へ反
射させたり一部樹脂フイルムに吸収させるという効果が
奏される。本発明を第１図にしたがつて更に詳しく説明
する。

第１図は本発明の防振機能を連続的にコイル状薄板に付
与するプロセスを示すフローシートである。

アンコイラ一１に巻かれた帯板状のオーステナイト系ス
テンレス鋼を脱脂槽２でアルカリ脱脂後、水洗槽３でス
プレー洗浄を行つた後、熱風乾燥機４で乾燥し前処理を
完了する。その後、図示していないコイル端切断機、溶
接機等を通つて連続化した帯板をループカー５によりス
ピード調整を行ないながら定速で鋭敏化熱処理炉６に導
入し、表層を浸炭等で炭素量を増大させ容易に炭化物を
生成させるようにした鋼あるいは高周波加熱法等により
鋼板の極く表層を鋭敏化させ、次いで冷風冷却機７でコ
イルの冷却を行なう。なお鋭敏化熱処理炉６から冷風冷
却機７までは大気中の酸化を防止するために、Ａｒまた
はＮ２等の不活性ガス雰囲気で行なう。鋭敏化された帯
板を粒界腐食槽８に導入し、鋭敏化熱処理で結晶の粒界
に析出した炭化物等の偏析により非常に腐食感受性の強
くなつている粒界を、最適の条件下にて腐食させる。粒
界腐食された帯板は速やかに洗浄機９で水洗、乾燥機１
０で熱風乾燥する。その後ローラレベラ１１によりレベ
ル修正を行つた後、ゲル化状態あるいは熱可塑性の樹脂
フイルム１４を、鋭敏化されたコイルの表面、用途に応
じて片面あるいは両面に圧ロール１３で圧接し、硬化炉
１５で密着性を増大させると共に硬化処理を行なう。続
いて冷却機１６により冷風冷却の後、ループカー１７お
よび図示されていない切断機を介してリコイラ一１８に
巻き取られる。実施例 １ Ｃ０．０６２（！）、Ｃｒｌ８．３７％、Ｎｉ８．８ｌ
（ｆ）、板厚１．０ｍｍなるオーステナイトステンレス
鋼板を６８０．Ｃ１２分なる鋭敏化熱処理を行い、ＣＵ
ＳＯ４・５Ｈ２０１００ｇ／１．．Ｈ２ＳＯ４ｌＯＯｍ
ｌ／ｌの沸騰水溶液中で８分間粒界嘴食を行つた結果、
片面につき２５〜３０μの粒界腐食領域が確認され、更
にフエノール系樹脂の薄膜を貼りつけて、振動減衰能特
性を、全く処理しないものと比較して、測定した。

その結果、無処理材に比較して約７００〜８００倍まで
対数減衰率を上げることができた。実施例 ２実施例１
と同一の材料を使用し、６８０℃、４分なる鋭敏化処理
を行ない、実施例１と同一の組成で１２分間粒界腐食を
行ない、片面につき約５０μの粒界腐食層を形成し、こ
の処理材の機械的性質及び回転曲げ疲労特性を測定した
結果、第２図及び第３図に示す如く、処理層深さ５０μ
（両面で１００μ）では機械的性質及び疲労限共に、無
処理材に比較してほとんど差が認められない。

但し、処理層深さが１００μ（両面２００μ）すなわち
、素材板厚の１割を越すと、上記特性が徐々に低下する
傾向が認められた。なお処理深さＯは鋭敏化処理のみを
施したものである。実施例 ３ Ｃ０．０６（！）、Ｃｒｌ８．５ＯＯｌ）、Ｎｉ８．７
２％、コイル厚１．０ｍ７１Ｌなるオーステナイトステ
ンレス鋼帯鋼板（板巾２５０ｍ０を供試材とし、第１図
に示すプロセスのパイロツトプラント装置を製作して、
鋭敏化処理条件及び粒界腐食条件を種々変えて実験を行
つた結果、第１表に示す如く、鋭敏化温度、時間、粒界
腐食時間により生成される粒界腐食層の深さが種々変え
られることが判明した。

更に同様にして、他鋼種、すなわち第１表中の他の鋼種
Ｂ，Ｃについても同様な結果がパイロツトプラントの試
験結果より確認された。この表から、１．５ｍｍ以下の
板厚の鋼材では、６８０〜８２０℃、２〜１０分の鋭敏
化条件並びに８〜２２分の粒界腐食時間により片面に２
０〜５０μの粒界腐食層が生成されることが判る。

実施例 ４Ｃ０．０６５％、Ｃｒｌ８．６２（ｆ）、Ｎ
ｉ８．７９％、板厚３２ｍｍ１板巾９１０ｍｍ１長さ１
８２０ｍｍなるオーステナイトステンレス鋼板を鋭敏化
処理後、両表面を各１００μの深さまで粒界腐食層を形
成させ、更にこの表面に厚さ約０．０５ｍｍなるフロン
系フイルムを貼り付けた。

しかる後、この鋼板より減衰特性を計測するため、試１
験片を採取し、無処理材を比較材として振動減衰特性を
測定した結果、無処理材に比較して約５００〜７００倍
まで対数減衰率を上げることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を示すフローシートであり、第２図
および第３図は本発明の処理を施した鋼材と無処理材と
の特性を比較したグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オーステナイト系ステンレス鋼材の表面を鋭敏化熱
   処理後、粒界腐食を行ない、更にその表面に樹脂フィル
   ムを貼りつけ被覆することからなる防振材料の製造方法
   。