專利名稱::船舶用螺旋槳和其制造方法、及使用其的船外機和船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及船舶用的螺旋槳、使用該螺旋槳的船外機和船舶。另外,本發(fā)明還涉及船舶用螺旋槳的制造方法。
背景技術(shù):
:船外機,由于僅通過勾掛在船舶的船尾上就可安裝在船體上、不會占用船內(nèi)空間,所以被廣泛地應(yīng)用于游覽小船、小型漁船等小型船舶中?,F(xiàn)在,根據(jù)船體的大小、用途而使用各種輸出功率的船外機。一般來說,在較大的船舶中使用具有由不銹鋼形成的螺旋槳和大輸出功率(例如100馬力以上)的引擎的船外機。另一方面,在較小的船舶中使用具有由鋁等形成的螺旋槳和輸出功率較小的引擎的船外機。由鋁形成的螺旋槳質(zhì)量輕,并能以低成本制造,所以適用作具有輸出功率小的引擎的船外機的螺旋槳。在用鋁形成船舶用螺旋槳的情況下,需要防止因海水導致鋁合金的腐蝕。因此,一般來說,廣泛應(yīng)用在由鋁合金形成的螺旋槳本體的表面上實施了用于防腐蝕的涂層的螺旋槳。專利文獻1公開的技術(shù)是為了解決因設(shè)置在螺旋槳表面上的涂敷膜導致螺旋槳的邊部變鈍、從而使螺旋槳旋轉(zhuǎn)時的分水性惡化的問題,在由鋁合金構(gòu)成的螺旋槳上實施M氧化鋁膜處理,確保螺旋槳的邊部鋒利。專利文獻1:日本實用新型登記第3029215號/〉|艮說明書具有船外機的小型船舶,大多出于捕魚、作業(yè)、休閑等目的而在近海或江河中使用,有時會拉上沙灘系泊,或在河岸的作為沙地的淺灘上系泊。因此,在系泊船舶時或從系泊處向江河、大海出航時,會揚起沙子,在含有沙子的水中旋轉(zhuǎn)螺旋槳,會造成螺旋槳的表面容易磨損。結(jié)果,因磨損螺旋槳的表面的涂層剝離,從而螺旋槳本體腐蝕、或螺旋槳本體被研磨。由于涂敷的覆膜不具有足夠的硬度,所以以往的船外機的螺旋槳存在因磨損而壽命短的問題。專利文獻1僅公開了取代防腐蝕用的涂敷膜,形成作為針對鋁的防腐蝕性覆膜而/〉知的氧化鋁層,而沒有對上述課題進行任何公開,另外,為了防止螺:旋槳的邊部變鈍,不能將石itt氧化鋁層形成得M。因此,專利文獻1的螺旋槳的硬質(zhì)氧化鋁層的厚度至多在15jim左右,得不到足夠的耐磨損性。不M于具有船外機的船舶,就連引擎設(shè)置在船內(nèi)的小型船舶也存在這個問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述以往的技術(shù)課題,提供一種耐磨損性優(yōu)良的船舶用螺旋槳和船外機。本發(fā)明的船舶用螺旋槳,其中,具有螺旋槳本體,其具有葉片部和軸轂,且是通過鋁合金的鑄造而成型的;和以覆蓋上述螺旋槳本體的表面的方式而設(shè)置的上迷鋁合金的陽極氧化覆膜;上迷陽極氧化覆膜,在最薄部分具有20jun以上的厚度、且在最厚部分的表面附近具有"0HV以上的硬度。根據(jù)本發(fā)明的船舶用螺旋槳,螺旋槳本體被表面硬度大、且較厚的陽極氧化皿覆蓋,所以耐磨損性優(yōu)良。在一個優(yōu)選實施方式中,上述陽極氧化覆膜在上述最薄部分的膜厚是上述最厚部分的膜厚的50%以上。由此能夠同時滿足針對表面硬度和最薄部分的厚度的條件。在一個優(yōu)選實施方式中,上述陽極氧化覆膜,在上述最厚部分具有100nm以下的厚度。由此,能夠?qū)㈥枠O氧化覆膜的表面現(xiàn)變維持得較高。另外,能夠提高螺旋槳的生產(chǎn)性。在一個優(yōu)選實施方式中,上述陽極氧化覆膜在最厚部分的表面附近的硬度在330HV450HV。由此,能夠抑制制造成本。在一個優(yōu)選實施方式中,上述鋁合金是含有0.3重量%~2.0重量%的硅的A1-Mg系合金。由此,能夠容易地利用壓鑄進行成型。在一個優(yōu)選實施方式中,上述螺旋槳本體使用上述鋁合金利用壓鑄鑄造法而成型。由此,能夠廉價地制造高強度的螺旋槳。在一個優(yōu)選實施方式中,上述陽極氧化覆膜中的硅含量比上述螺旋槳本體中的少。由此,不僅覆膜厚度的均勻性提高,而且覆膜形成效率也提高,從而能夠抑制制造成本。本發(fā)明的船外機,具有上述任一項所述的船舶用螺旋槳。本發(fā)明的船舶,具有上述任一項所述的船舶用螺旋槳。本發(fā)明的船舶用螺旋槳的制造方法,包括工序(A),通過鋁合金的鑄造,成型出具有葉片部和軸轂部的螺旋槳本體;工序(B),對上述螺旋槳本體的表面實施電解研磨或化學研磨;工序(C),通過陽極氧化上迷研磨后的螺旋槳本體形成陽極氧化覆膜,并使其覆蓋上述螺旋槳本體的表面。由此,能夠制造出因祐束面碩度大、且較厚的陽極氧化覆膜覆蓋從而具有優(yōu)良的耐磨損性的船舶用螺旋槳。在一個優(yōu)選實施方式中,在上述工序(A)和(B)之間還包括對上述螺旋槳本體進行研掃處理的工序(D)。由此,能夠制造出去除了冷硬層、外觀的均勻性高的船舶用螺旋槳。根據(jù)本發(fā)明,螺旋槳本體凈支表面硬度大、且較厚的陽極氧化覆膜覆蓋,所以耐磨損性優(yōu)良。因此,利用具有本發(fā)明的船外機的船舶,即4更在作為沙地的淺灘航行也能夠防止螺旋槳的磨損。因此,在出于捕魚、作業(yè)、休閑等目的而在近?;蚪邮褂脮r,具有本發(fā)明的船外機的船舶會顯現(xiàn)出優(yōu)良的耐久性,經(jīng)濟性優(yōu)良。圖l(a)是表示具備本發(fā)明的船外機的船舶的側(cè)視圖,(b)是具備本發(fā)明的船舶用螺旋槳的船舶的側(cè)視圖。圖2是表示本發(fā)明的船外機的實施方式的側(cè)視圖。圖3是表示本發(fā)明的船舶用螺旋槳的實施方式的俯視圖。圖4是表示圖3的船舶用螺旋槳的剖面的示意圖。圖5是示意地表示圖3的船舶用螺旋槳在進行陽極氧化前的螺旋槳本體的組織的剖視圖。圖6是表示對圖5的螺旋槳本體實施了化學性的研磨后的組織狀態(tài)的剖視圖。圖7(a)~(d)是說明在圖6所示的螺旋槳本體和沒有實施化學性的研磨的螺旋槳本體上生長的陽極氧化的示意圖。圖8是表示船舶用螺旋槳的制造工序的流程圖。圖9是詳細說明圖8的陽極氧化處理的工序的流程圖。圖10(a)和(b)是本發(fā)明的實施例的螺旋槳的剖面SEM照片。圖11(a)和(b)是比較例的螺旋槳的剖面SEM照片。標號說明10:罩12:殼體14:驅(qū)動軸20:后退齒輪22:前進齒輪24:離合裝置28:夾緊件30:^^;手柄50:船舶51:船體51a:船尾52:船外機60:螺旋槳61:葉片62:軸轂63、100:螺旋槳本體65:陽極氧化^M101:初晶鋁102:共晶區(qū)域具體實施方式本申請發(fā)明者為了提高船舶用的由鋁合金形成的螺旋槳的耐磨損特性,對在螺旋槳表面上形成陽極氧化覆膜的技術(shù)進行了研究。這是因為,鋁的陽極氧化覆膜一般來說^1較高,從而適于提高耐磨損特性。但是,在進行了詳細研究后得知,在構(gòu)成螺旋槳的鋁合金中含有用于使鑄造時的熔液流動性良好的硅等添加元素,會使得難以得到具有均勻厚度的陽極氧化覆膜。若僅為了提高耐磨損性,則陽極氧化覆膜可以不一定具有均勻厚度,陽極氧化覆膜在最薄部分的厚度為規(guī)定值以上即可。但是,在長時間進行陽極氧化的情況下,最先形成的陽極氧化覆膜的表面長時間浸漬在處理液中,并通電。結(jié)果可知,在表面附近陽極氧化覆膜溶解,形成的陽極氧化覆膜的表面硬度降低,得不到足夠的硬度。也就是說,僅通過將陽極氧化覆膜形成得^l"是難以耐磨損性優(yōu)良的螺旋槳的。另外,陽極氧化,的私導部分具有非必要的厚度,就要長時間進行陽極氧化,從而導致生產(chǎn)性降低的問題。本申請發(fā)明者,為了解決這些問題,發(fā)現(xiàn)在陽極氧化之前,通過電解研磨或化學研磨將螺旋槳本體的表面和距表面規(guī)定深度的內(nèi)部區(qū)域所存在的共晶區(qū)域中的硅粒子(下面有時會稱作共晶硅粒子)去除,就能夠避免陽極氧化,的膜厚產(chǎn)生不均。由此,陽極氧化覆膜的生長速度均勻,能夠?qū)⒛ず竦牟痪冃?。另外,能夠在短時間內(nèi)可靠地將所有部分的膜厚都變?yōu)橐?guī)定值以上,通過縮短形成時間還能夠抑制氧化膜表面溶解。結(jié)果,能夠得到在表面上設(shè)置有硬、厚、且厚度均勻的陽極氧化覆膜的船舶用螺旋槳。從而能夠提髙船舶用螺旋槳的耐磨損性。下面,說明本發(fā)明的船舶用螺旋槳和船外機的實施方式。圖l(a)是具有本發(fā)明的船外機的船舶50的側(cè)^見圖。船舶50具有船體51和船外機52。船外機52,包括夾緊件28、螺旋槳60和操航手柄30,利用夾緊件28被安裝在船體51的船尾51a上。操縱者利用操舵手柄30能夠改變船舶50的行進方向。圖2是船外機52的側(cè)視圖。船外機52包括引擎34,引擎34的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力^皮傳遞到安裝有驅(qū)動齒輪16的驅(qū)動軸14。為了通過改變螺旋槳60的旋轉(zhuǎn)方向來使船舶50前進或后退,船外機52具有切換機構(gòu)26和離合裝置24。離合裝置24包括前進齒輪22和后退齒輪20,通過操作與切換機構(gòu)26連結(jié)的轉(zhuǎn)向桿32,有選擇地使前進齒輪22或后退齒輪20中的一方與驅(qū)動齒輪16咬合。由此,4吏固定在輸出軸18上的螺旋槳60正向或逆向旋轉(zhuǎn)。引擎34和這些驅(qū)動^J收納在殼體12和罩10的內(nèi)部。本發(fā)明的船舶用螺旋槳優(yōu)選用于船外機,但是也適用于引擎裝載在船體內(nèi)(也稱作艙內(nèi)馬達,inboard)的船舶。圖l(b)是具有本發(fā)明的船舶用螺旋槳60的船舶150的側(cè)視圖。在船舶150的船體151內(nèi)設(shè)置有引擎152,引擎152的驅(qū)動力經(jīng)由軸傳遞到可旋轉(zhuǎn)地支撐在船底后部上的螺旋槳60。圖3是表示螺旋槳60的俯視圖。螺旋槳60包括螺旋槳本體63,該本體由葉片部61和與葉片部61連接的軸轂部62構(gòu)成。軸轂部62在本實施方式中包括外側(cè)軸轂70、內(nèi)側(cè)軸轂71、和連接外側(cè)軸轂70與內(nèi)側(cè)軸轂71的肋72。在本實施方式中,船外機52釆用的結(jié)構(gòu)是,將引擎34的排氣從內(nèi)側(cè)軸轂71與外側(cè)軸轂70之間的空隙72h向螺旋槳60的后方噴出,所以軸轂呈兩層。但是,在船外機52從其他地方排氣時,軸轂部62可以采用一層結(jié)構(gòu)。葉片部61的個數(shù)和形狀沒有特別限制,螺旋槳60也可以具有圖3所示的形狀之外的形狀。軸轂62的內(nèi)側(cè)軸轂71界定出了圓筒狀的內(nèi)空間,在該內(nèi)空間內(nèi)壓入襯套73。襯套73由橡膠等彈性體形成,利用襯套73和內(nèi)側(cè)軸轂71之間的摩擦將村套73固定在內(nèi)側(cè)軸轂71內(nèi)。在襯套73的中心設(shè)置孔73c,將輸出軸18插入孔73c中。襯套73和內(nèi)側(cè)軸轂71之間利用摩擦而固定,所以在螺旋槳60在旋轉(zhuǎn)的過程中與浮木等沖突的情況下,襯套73在內(nèi)側(cè)軸轂71內(nèi)滑動,由此能夠在輸出軸18旋轉(zhuǎn)的同時,使螺旋槳60停止。這樣,能夠防止各種齒輪破損、或引擎34出現(xiàn)故障。螺旋槳本體63如上所述通過使用了鋁合金的鑄造一體成型。因此,用組成適于鑄造的鋁合金構(gòu)成螺旋槳本體。為了在熔解鋁合金時熔液具有足夠的流動性,優(yōu)選鋁合金含有硅,更優(yōu)選含有0.3重量%以上2.0重量%以下的硅。在硅的含量小于0.3重量%的情況下,熔液的流動性不夠,從而鑄造性差。另外,通過將硅的含量設(shè)為2.0重量%以下,能夠通過電解研磨、化學研磨充分地去除鋁合金中成為陽極氧化覆膜的區(qū)域中的共晶硅粒子,能夠得到膜厚更均勻的陽極氧化覆膜。螺旋槳本體63的成型優(yōu)選通過壓鑄鑄造法來進行。通過使用壓鑄鑄造法,將熔液注入鑄模后,熔液急劇冷卻,能夠使共晶區(qū)域變小。另外,還能夠減小共晶硅粒子的粒徑。鋁M更優(yōu)選,還含有0.5重量%~1.8重量%的鐵和錳中的至少一方。通過以上述比例含有鐵和錳中的至少一方,能夠提高壓鑄成型時從鑄模的脫才莫性,能夠防止燒結(jié)在鑄模上。另外,通過以2.5重量%~5,5重量%的比例含有鎂,能夠提高強度、伸長率、耐沖擊性這些機械性質(zhì),并能提高耐腐蝕性。作為鋁合金可以采用例如具有Al-4Mg—0.8Fe-0.4Mn、Al—5Mg-1.3Si-0.8Fe-0.8Mn、A卜6.5Mg—1.1Fe-0,7Mn、Al-5Si-0.4Mg等的組成的Al-Mg系合金。圖4示意地表示了螺旋槳60的剖面。如圖4所示,螺旋槳60具有以覆蓋螺旋槳本體63的方式設(shè)置在螺旋槳本體63的表面上的陽極氧化,65。陽極氧化覆膜65是通過在螺旋槳本體63的表面上實施了電解研磨或化學研磨后進行陽極氧化而得到的。陽極氧化覆膜65在最厚部分PH的表面附近h具有330HV以上的硬度。因此,形成有陽極氧化覆膜65的螺旋槳60具有高耐磨損性。在此,表面附近是指,如下面的實施例中說明的那樣,距表面10jim的深度的位置,在陽極氧化覆膜65的最厚部分PH的表面附近^的石t變小于330HV的情況下,得不到足夠的耐磨損特性。從耐磨損性的觀點出發(fā),陽極氧化覆膜的^JL越高越好。但是,在要得到石Jt復(fù)高于450HV的陽極氧化,的情況下,必須<吏用特殊的處理液,陽極氧化覆膜的制造成倍上升。因此優(yōu)選最厚部分PH的表面附近P,的石H在330HV450HV。另外,陽極氧化覆膜65在最薄部分Pl具有20pm以上的厚度仏在此,厚度是指通過JISH8680規(guī)定的顯微鏡剖面測定方法求出的厚度。在最薄部分PL的陽極氧化覆膜65的厚度小于20nm的情況下,得不到足夠的耐磨損特性,因磨損在陽極氧化覆膜65的較薄部分容易露出螺旋槳本體63。陽極氧化覆膜65優(yōu)選在最厚部分ph具有100nm以下的厚度。當最厚部分ph的厚度超過lOOjim時,會因長時間進行陽極氧化,形成的陽極氧化膜的表面變脆,表面附近h的硬度變?yōu)樾∮?30HV。另外,形成陽極氧化覆膜65需要時間,從而生產(chǎn)性降低。如上所述從螺旋槳的耐磨損性的觀點出發(fā),陽極氧化覆膜的表面的硬度和最薄部分的厚度在上述的范圍內(nèi)是成為耐磨損性優(yōu)良的螺旋槳的條件,陽極氧化覆膜的膜厚的均勻性不直接影響耐磨損性。但是,通過形成均勻厚度的陽極氧化覆膜,能夠同時滿足對陽極氧化,的表面石^L和最薄部分的厚度所要求的條件。因此,優(yōu)選陽極氧化覆膜65的膜厚均勻,陽極氧化覆膜65在最薄部分Pl的膜厚^優(yōu)選是最厚部分PH的膜厚t2的50%以上。陽極氧化覆膜65的硬度能夠通過變化陽極氧化所使用的電解浴的濃度和溫度來進行調(diào)節(jié)。陽極氧化覆膜65的厚度能夠通過陽極氧化的時間進行調(diào)整。作為用于形成陽極氧化覆膜65的陽極氧化處理方法,優(yōu)選使用形成硬質(zhì)覆膜的處理方法,可以使用硫酸、草酸等電解液。下面詳細說明陽極氧化覆膜65的形成方法。圖5示意地示出了由壓鑄鑄造法形成的船舶本體100的剖面結(jié)構(gòu)。當通過壓鑄使鋁合金進行成型時,在熔融的鋁合金中,鋁作為初晶鋁101最先析出。然后,以填埋大量析出的初晶鋁101的間隙的方式,析出含有硅晶析物和鎂、錳等的化合物的鋁的共晶區(qū)域102。在共晶區(qū)域102中含有硅的晶析物和鎂、錳等的化合物,所以與幾乎不含有其他元素的初晶鋁101相比,在陽極氧化時的反應(yīng)速度不同。結(jié)果,陽極氧化膜的膜厚變得參差不齊。在本發(fā)明中,在形成陽極氧化膜之前,在從螺旋槳本體100的表面100S到深度L為止的待成為陽極氧化膜的區(qū)域中,去除共晶區(qū)域102中的晶析物、化合物,特別是去除硅粒子。為了有選擇地去除共晶區(qū)域102的晶析物、化合物,進行電解研磨或化學研磨。由此,如圖6所示,在從螺旋槳本體100的表面IOOS到深度L為止的區(qū)域中,去除了共晶區(qū)域102的晶析物、化合物,留下了初晶鋁101和去除了晶析物、化合物的共晶區(qū)域102'。通過使用電解研磨或化學研磨,研磨液從螺旋槳本體100的表面100S進入到較靠內(nèi)部的深處,有選擇地去除共晶區(qū)域102的晶析物和化合物。通過應(yīng)用化學反應(yīng),能夠與噴丸等機械磨削不同地,利用共晶區(qū)域102中的晶析物、化合物與其他部分的化學反應(yīng)性的差異,優(yōu)先去除共晶區(qū)域102的晶析物和化合物。取代有選擇地溶出共晶區(qū)域102中的硅粒子等晶析物、化合物從而將其去除,還可以通過洗提包圍晶析物、化合物的共晶區(qū)域102,從自螺旋槳本體100的表面100S到深度L為止的待成為陽極氧化覆膜的區(qū)域中去除晶析物、化合物。這時,可以同時溶出晶析物和化合物。在洗提包圍晶析物的共晶區(qū)域102的情況下,從螺旋槳本體100的表面100S到深度L為止的區(qū)域中,去除共晶區(qū)域102。去除共晶區(qū)域102中的硅粒子等晶析物和化合物的化學研磨條件例如如下所述0條件l研磨液含有15%的硝酸和10%的氟酸的水溶液處理時間60秒'處理溫度常溫條件2(1)處理1研磨液含有5%的硝酸和60%的磷酸的水溶液處理時間120秒處理溫度95°C(2)處理2(在處理1后進行)研磨液含有15%的硝酸和10%的氟酸的水溶液處理時間15秒處理溫度常溫去除共晶區(qū)域102中的硅粒子等晶析物的電解研磨的條件例如如下所述。糾3(1)處理1處理液50%;琉酸水溶液電流密度30A/dm2處理時間120秒處理溫度5(TC(2)處理2(在處理1后進行)研磨液含有15%的硝酸和10%的氟酸的水溶液處理時間15秒處理溫度常溫對這樣去除了表面附近區(qū)域的共晶區(qū)域中的晶析物和化合物的螺旋槳本體的表面進行陽極氧化,由此形成陽極氧化覆膜。圖7(a)(d)是比照于沒有去除共晶區(qū)域的晶析物和化合物的情況,表示通過陽極氧化進行的陽極氧化,的生長過程的示意圖。在圖7(a)到(d)的各圖中,右側(cè)示出了去除了表面附近的共晶區(qū)域的晶析物和化合物的螺旋槳本體的剖面,左側(cè)示出了沒有去除共晶區(qū)域的晶析物和化合物的螺旋槳本體的剖面。如圖7(a)的右側(cè)所示,在開始陽極氧化的T-Tn時,在從螺旋槳本體100的表面到深度L為止的共晶區(qū)域102,中,去除晶析物和化合物。另一方面,在左側(cè)所示的螺旋槳本體IOO,中沒有去除共晶區(qū)域的晶析物和化合物,在從表面到深度L為止的區(qū)域中在共晶區(qū)域中存在晶析物和化合物。在開始陽極氧化后,從螺旋槳本體100的表面開始生長陽極氧化覆膜。生成的陽極氧化覆膜和螺旋槳本體100的界面成為一直生成新陽極氧化覆膜的界面。由于在螺旋槳本體100的表面上僅存在初晶鋁,所以在整個露出表面的區(qū)域上陽極氧化覆膜以均一的生長速度生長。如圖7(b)的右側(cè)所示,在T-Ti時,生長出均勻厚度的陽極氧化,103。因為去除了共晶區(qū)域的晶析物和化合物,所以陽極氧化覆膜103中的硅的含量比螺旋槳本體100少。另一方面,如圖7(b)的左側(cè)所示,在沒有去除共晶區(qū)域的晶析物和化合物的螺旋槳本體100,中,在共晶區(qū)域的部分陽極氧化覆膜的生長速度慢,所以,在T-1^時生成的陽極氧化泉虞103,的膜厚不均勻。如圖7(e)的右側(cè)所示,在T=T2時,在螺旋槳本體100上生成的陽極氧化覆膜103大致整體都具有均勻的厚度t2。若為了確保耐磨損特性而需要陽極氧化覆膜103的厚度為t2以上,則由于膜厚大致均勻,所以在該時刻陽極氧化覆膜103的所有部分都具有足夠的耐磨損特性。與此相對,如圖7(c)的左側(cè)所示,在螺旋槳100,中,由于共晶區(qū)域102的存在晶析物和化合物的部分的膜生長速度緩慢,所以陽極氧化覆膜103,具有不均勻的膜厚。在T-T2時,在共晶區(qū)域102的不存在晶析物和化合物的部分,與圖7(c)的右側(cè)所示的螺旋槳本體100的陽極氧化覆膜103—樣,厚度達到t2。但是,在存在共晶區(qū)域102的晶析物和化合物的部分105,陽極氧化覆膜103,的生長緩慢,所以膜厚也薄。也就是說,陽極氧化覆膜103,在該時刻還不具有所希望的耐磨損特性。在螺旋槳本體IOO,中,為了使陽極氧化覆膜103,的最薄部分105的膜厚達到t2,還需要進一步進行陽極氧化。如圖7(d)的左側(cè)所示,在T-T3時,最薄部分的膜厚到達t2。這時,最厚部分的膜厚成為t3(>t2)。由此,形成在螺旋槳IOO,上的陽極氧化覆膜103,理應(yīng)具有規(guī)定的耐磨損特性。但是,陽極氧化所需的時間比螺旋槳100長(T一T2),因此陽極氧化覆膜103,的表面附近更長時間地浸漬在陽極氧化溶液中,從而氧化膜溶出,表面多級降低。結(jié)果,如圖7(d)所示,陽極氧化;iJ^103,的表面附近部分104的硬度比螺旋槳100在T=T2時的陽極氧化覆膜103小,耐磨損特性比陽極氧化覆膜103差.這樣,若螺旋槳本體的待成為陽極氧化覆膜的部分不具有均勻的組成,則不僅生成的陽極氧化覆膜的膜厚不均勻,而且會因長時間浸漬在陽極氧化的溶液中而導致陽極氧化覆膜的表面硬度降低。但是,根據(jù)本發(fā)明,由于螺旋槳本體的待成為陽極氧化覆膜的部分具有均勻的組成,所以生成的陽極氧化覆膜的膜厚均勻,具有優(yōu)良的耐磨損特性。本發(fā)明的螺旋槳,例如按照下面的步驟制造。如圖8所示,首先,溶解例如具有Al-4Mg-0.8Fe-0.4Mn的組成的鋁合金(步驟S101),利用壓鑄法將熔液注入如圖3所示的形狀的鑄模中(步驟S102)。冷卻后,將從鑄模取出的螺4t槳本體從用于澆注熔液的澆口切斷。接下來,通過噴丸等對螺旋槳本體的表面進行機械研磨(步驟S103)。該機自磨,在螺旋槳本體的表面上形成有冷硬層、而冷硬層和其他部分在形成陽極氧化覆膜后具有不同色調(diào)和外觀的情況下特別有效。由此,能夠去除螺旋槳本體的表面的異物等,使形成的陽極氧化的外觀均勻。然后,取在內(nèi)側(cè)軸轂71的內(nèi)空間中生成的鑄造時的起模斜度,進行切削加工使內(nèi)側(cè)軸轂71形成規(guī)定的形狀(步驟S104)。接著進行用于形成陽極氧化覆膜的鋁陽極氧化處理(步驟S105)。如圖9所示,首先,進行螺旋槳本體表面的脫脂和浸蝕(步驟S201、S202),清洗螺旋槳表面。根據(jù)需要,進行去污(desmut)處理(步驟S203)。接下來,進行電解研磨或化學研磨等化學性的研磨(步驟S204)?;瘜W性的研磨條件的一個示例如上所述。然后進行陽極氧化處理(步驟S205)。例如,使用17%的硫酸浴,將螺旋槳本體作為陽極,在保持硫酸浴溫度為4'C的情況下用4A/di^的恒定電流進行30分鐘氧化。由此,得到具有40nm的厚度和400HV硬度的陽極氧化覆膜。接著,根據(jù)需要進行染色(步驟S206)。染色可以利用以染料進行著色、電場著色等,通過在陽極氧化,的細微孔中析出染料或金屬氧化物來進行。然后,為了避免產(chǎn)生脫色、耐腐蝕性不良,進行細微孔的封孔處理(步驟S加7)。然后,如圖8所示,在螺旋槳的軸轂中壓入襯套(步驟S106),經(jīng)過完成檢查(步驟S107)后,做成螺旋槳。具有這種結(jié)構(gòu)的螺旋槳60,由于M面附近的石l變在330HV以上、最薄部分的膜厚在20nm以上的陽極氧化覆膜覆蓋,所以耐磨損性優(yōu)良。這樣表面硬度大、膜厚厚的陽極氧化覆膜是由均勻組成的基底得到的,從而陽極氧化覆膜的膜厚的均勻性高。因此,難以產(chǎn)生因局部磨損嚴重從而鋁合金露出而導致產(chǎn)生腐蝕等不良情況,螺旋槳產(chǎn)品的壽命長。特別是即便在混有沙子等的水中也能夠防止螺旋槳表面的磨損。因此,經(jīng)濟性也優(yōu)良。并且,陽極氧化覆膜的厚度均勻,所以從螺旋槳的外觀來看難以產(chǎn)生顏色不均,還能夠得到美觀性優(yōu)良的螺旋槳。因此,根據(jù)具備本發(fā)明的船外機的船舶,即便在作為沙地的淺灘航行也能夠防止螺旋槳的磨損。所以,在以捕魚、作業(yè)、休閑等為目的在近海、江河中使用的情況下,具有本發(fā)明的船外機的船舶能夠顯現(xiàn)出優(yōu)良的耐久性,從而經(jīng)濟性優(yōu)良。實驗例為了確認本申請發(fā)明的效果,使用具有Al-4Mg-0.8Fe-0.4Mn-0.3Si的組成的鋁合金,用壓鑄鑄造法進行成型,將得到的螺旋槳本體按照圖8和圖9所示的工序進行處理,從而得到實施例11~3的螺旋槳。其中,在實施例1-3中改變陽極氧化的處理時間。另外,使用具有Al-5Si-0.4Mg的組成的鋁合金,同樣地得到實施例4的螺旋槳。作為比較例,使用具有Al-5Si-0.4Mg的組成的鋁合金,用壓鑄鑄造法成型,將得到的螺旋槳本體,按照圖8和圖9所示的工序進行處理,得到比較例2的螺旋槳。另外,除了不進行化學性的研磨處理之外,經(jīng)過與實施例相同的工序得到比較例1的螺旋槳。并且,使用具有Al-4Mg-0.8Fe-0.4Mn-0.3Si的組成的鋁合金,除了不進行化學性的研磨處理之外經(jīng)過與實施例相同的工序得到比較例3的螺旋槳。對于制造出的試件的特性進行如下評價。厚度對得到的試件的陽極氧化覆膜的最厚部分和最薄部分的厚度進行測定。厚度通過JISH8680中規(guī)定的顯微鏡剖面測定法求出。硬度測定陽極氧化覆膜的剖面的硬度?!芳壱訨ISZ2244為基準進行。加載載荷為0.025(用25g的力按壓壓頭),分別在覆膜的最厚部分的表面附近和坯件(螺旋槳本體)附近進行測定。表面附近是指,距陽極氧化覆膜的表面l(Him的深度的位置,以壓頭的中心與該位置一致的方式進行測量。坯件附近,是指從陽極氧化覆膜和螺旋槳本體的界面向陽極氧化覆膜的表面?zhèn)纫苿觢Ojrni的位置,以壓頭的中心與該位置一致的方式進行測量。耐磨損特性在一定時間內(nèi)進行JISH8501所規(guī)定的落砂磨損試驗,從外觀進行判定。O表示作為本底的螺旋槳本體沒有露出,x表示露出了螺旋槳本體。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從實施例1-3的結(jié)果中可知,,通過在進行陽極氧化前實施化學性的研磨處理,陽極氧化覆膜的膜厚的不均變小,最薄部分的厚度是最厚部分的厚度的50%以上。另外,因為膜厚的不均小,所以通過進行30分鐘的陽極氧化處理,在最薄部分也能得到20nm以上的厚度。表面附近的石tJL在330HV以上。從這些特性可看出,實施例1~3的螺旋槳具有足夠的耐磨損特性。雖然在實施例1~3中陽極氧化處理的時間不同,但可知隨著陽極氧化處理時間變長,表面附近的硬度降低。這是因為,生成的陽極氧化覆膜因長時間浸漬在陽極氧化處理液中而導致表面附近產(chǎn)生劣化的緣故。但是,由于陽極氧化覆膜的均勻性高,所以不僅能夠使表面附近的硬度為330HV以上,還能夠?qū)⒆畋〔糠值暮穸忍岣?。在實施?中,表面附近的硬度為350HV,最薄部分的厚度為55nm。因此,實施例3的螺旋槳具有表面硬度高、且整體都較厚的陽極氧化覆膜,從而可知具有十分優(yōu)良的耐磨損性。另外,從實施例4的結(jié)果可知,即便在鋁合金中含有硅的情況下,若含有率在5%左右,通過在進行陽極氧化前實施化學性的研磨處理,也能夠形成在最薄部分具有20jmi以上的厚度、表面附近的硬度在330HV以上的陽極氧化覆膜。將實施例3和實施例4的結(jié)果相比較可知,在鋁*中的硅含量少時,能夠形成更均勻的陽極氧化覆膜,所以能夠縮短使陽極氧化覆膜的最薄部分的厚度達到規(guī)定值以上所需的時間。因此,通過縮短陽極氧化處理時間,能夠抑制表面附近的硬度降低,得到耐磨損特性更優(yōu)良的船舶用螺旋槳。另一方面,通過添加硅,不僅可提高熔液的流動性、進一步改善鑄造性,并且能夠得到在實用性方面具有足夠耐磨損特性的船舶用螺旋槳??芍?,在比較例1~3中最薄部分的厚度僅為最厚部分的厚度的40%以下,陽極氧化覆膜的厚度不均很大。因此,從比較例l的結(jié)果可知,盡管表面附近的硬度足夠(330HV以上)但是最薄部分的膜厚不足。另外,從比較例2和3的結(jié)果可知,當為了使最薄部分的膜厚變?yōu)?0|im以上而進行長時間的陽極氧化處理時,表面附近的硬度變得不足。從這些結(jié)果可以看出,通過陽極氧化覆膜在最薄部分具有20fim以上的厚度、且在表面附近具有330HV以上的硬度,會具有優(yōu)良的耐磨損性。圖10(a)和(b)是通過SEM觀察實施例3的螺旋槳的剖面而得到的照片。另外,圖ll(a)和(b)是通過SEM觀察比較例l的螺旋槳的剖面而得到的照片。在這些照片中,最下層是螺旋槳本體的剖面,中間層是陽極氧化覆膜的剖面。從這些圖中可知,實施例3的螺旋槳具有均勻的陽極氧化覆膜,與此相對的是,比較例1的螺旋槳的陽極氧化,的膜厚非常不均勻。工業(yè)利用前景本發(fā)明的船舶用螺旋槳和船外機適用于各種船舶,特別適用于以捕魚、作業(yè)、休閑等各種目的所使用的小型船舶。權(quán)利要求1.一種船舶用螺旋槳,其中,具有螺旋槳本體,其具有葉片部和軸轂部,且是通過鋁合金的鑄造而成型的,和上述鋁合金的陽極氧化覆膜,其被設(shè)置成覆蓋上述螺旋槳本體的表面,上述陽極氧化覆膜,在最薄部分具有20μm以上的厚度、且在最厚部分的表面附近具有330HV以上的硬度。2.如權(quán)利要求l所述的船舶用螺旋槳,其中,上述陽極氧化覆膜的上述最薄部分的膜厚是上述最厚部分的膜厚的50%以上。3.如權(quán)利要求2所述的船舶用螺旋槳,其中,上述陽極氧化覆膜在上述最厚部分具有l(wèi)OOjim以下的厚度。4.如權(quán)利要求l所述的船舶用螺旋槳,其中,上述陽極氧化覆膜在最厚部分的表面附近的^;1是330HV450HV。5.如權(quán)利要求l所述的船舶用螺旋槳,其中,上述鋁合金是含有0.3重量%2.0重量%的硅的Al-Mg系合金。6.如權(quán)利要求5所述的船舶用螺旋槳,其中,上述螺旋槳本體是使用上述鋁合金并利用壓鑄鑄造法而成型的。7.如權(quán)利要求5所述的船舶用螺旋槳,其中,上迷陽極氧化覆膜中的硅含量比上述螺旋槳本體中的少。8.—種船外機,其具有權(quán)利要求1~7中的任一項所述的船舶用螺旋槳。9.一種船舶,其具有權(quán)利要求7所述的船舶用螺旋槳。10.—種船舶用螺旋槳的制造方法,包括工序(A),通過鋁合金的鑄造,成型出具有葉片部和軸轂部的螺旋槳本體;工序(B),對上述螺旋槳本體的表面實施電解研磨或化學研磨;工序(c),通過陽極氧化上述研磨后的螺旋槳本體來形成陽極氧化覆膜,并使其覆蓋上述螺旋槳本體的表面。11.如權(quán)利要求10所述的船舶用螺旋槳的制造方法,其中,在上述工序(A)和(B)之間還包括對上述螺旋槳本體進行研掃處理的工序(D)。全文摘要本發(fā)明涉及耐磨損性優(yōu)良的船舶用螺旋槳和其制造方法、及使用其的船外機和船舶。本發(fā)明的船舶用螺旋槳,具有螺旋槳本體63,其具有葉片部61和軸轂部62,且是通過鋁合金的鑄造而成型的;和以覆蓋上述螺旋槳本體的表面的方式而設(shè)置的上述鋁合金的陽極氧化覆膜65;上述陽極氧化覆膜在最薄部分具有20μm以上的厚度、且在最厚部分的表面附近具有330HV以上的硬度。文檔編號B63H1/00GK101219707SQ200710301189公開日2008年7月16日申請日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日發(fā)明者栗本幸廣,橘內(nèi)透申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社