JP2003148103A - タービンおよびその製造方法 - Google Patents
タービンおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転期間中、動翼とシュラウドとの間に常に
適切なクリアランスを維持し、しかも高温下にも耐用期
間が長く、補修・再生も容易なタービンを得る。 【解決手段】 回転運動する動翼の先端部が被研削面１
４とされ、動翼の外套となるシュラウド２０の内壁が研
削面２３とされ、被研削面１４から摩耗性粒子１３の粒
体の一部が突出し、回転する前記動翼の先端部がシュラ
ウド２０の内壁と接触するとき、前記摩耗性粒子の突出
部１３ａが研削面２３と摺動し摩耗するようにした。
適切なクリアランスを維持し、しかも高温下にも耐用期
間が長く、補修・再生も容易なタービンを得る。 【解決手段】 回転運動する動翼の先端部が被研削面１
４とされ、動翼の外套となるシュラウド２０の内壁が研
削面２３とされ、被研削面１４から摩耗性粒子１３の粒
体の一部が突出し、回転する前記動翼の先端部がシュラ
ウド２０の内壁と接触するとき、前記摩耗性粒子の突出
部１３ａが研削面２３と摺動し摩耗するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転期間中、動翼
とシュラウドとの間に常に適切なクリアランスが確保で
きるようにしたタービンに関する。
とシュラウドとの間に常に適切なクリアランスが確保で
きるようにしたタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ガスタービンやジェットエンジ
ンなどとして用いられるタービンの一例を図４に示す。
このタービン１００は、回転軸Ｘ−Ｘに沿って間欠的に
配列された複数の動翼本体１１１…を有するロータ１１
０と、動翼本体１１１…の外套となるコーン形のシュラ
ウド１２０とからなっている。符号１１１はシュラウド
１２０の内壁から、動翼本体１１１…の間隙に入れ子と
なるように延びた静翼である。例えばシュラウド１２０
の小径側から高圧流体をタービン１００に導入すると、
動翼本体１１１…の捻れによってロータ１１０が回転
し、流体の運動エネルギーを回転運動に変換することが
できる。このタービン１００において、動翼本体１１１
の先端部と、当該先端部に対向するシュラウド１２０の
内壁との間には、運転中に両者が接触しないようにクリ
アランス（間隙）が設けられている。このクリアランス
が大きすぎると動翼本体１１１の高圧側から低圧側へ流
体が漏洩し、圧力損失が生じることにより運転効率が低
下する。従って、高圧流体の漏洩を抑制しタービンの効
率を向上させるにはこのクリアランスを必要最小に調整
する技術が求められる。この点に関しては回転運動を流
体圧力に変換するタービンについても同様である。
ンなどとして用いられるタービンの一例を図４に示す。
このタービン１００は、回転軸Ｘ−Ｘに沿って間欠的に
配列された複数の動翼本体１１１…を有するロータ１１
０と、動翼本体１１１…の外套となるコーン形のシュラ
ウド１２０とからなっている。符号１１１はシュラウド
１２０の内壁から、動翼本体１１１…の間隙に入れ子と
なるように延びた静翼である。例えばシュラウド１２０
の小径側から高圧流体をタービン１００に導入すると、
動翼本体１１１…の捻れによってロータ１１０が回転
し、流体の運動エネルギーを回転運動に変換することが
できる。このタービン１００において、動翼本体１１１
の先端部と、当該先端部に対向するシュラウド１２０の
内壁との間には、運転中に両者が接触しないようにクリ
アランス（間隙）が設けられている。このクリアランス
が大きすぎると動翼本体１１１の高圧側から低圧側へ流
体が漏洩し、圧力損失が生じることにより運転効率が低
下する。従って、高圧流体の漏洩を抑制しタービンの効
率を向上させるにはこのクリアランスを必要最小に調整
する技術が求められる。この点に関しては回転運動を流
体圧力に変換するタービンについても同様である。
【０００３】一方、前記のクリアランスが小さすぎる
と、タービンの運転初期において、動翼本体１１１の熱
膨張、ロータ１１０の偏心、タービン１００全体に発生
する振動などにより動翼本体１１１の先端部とシュラウ
ド１２０の内壁とが接触し、動翼の回転によって互いに
摺動してしまう場合がある。この現象は一般に「初期摺
動」と呼ばれている。またタービンを長時間運転する
と、高温高圧の流体に曝された動翼本体１１１やシュラ
ウド１２０が徐々に熱変形を起こし、ここでも動翼本体
１１１の先端部とシュラウド１２０とが接触し摺動する
場合がある。この現象は一般に「二次的摺動」と呼ばれ
ている。
と、タービンの運転初期において、動翼本体１１１の熱
膨張、ロータ１１０の偏心、タービン１００全体に発生
する振動などにより動翼本体１１１の先端部とシュラウ
ド１２０の内壁とが接触し、動翼の回転によって互いに
摺動してしまう場合がある。この現象は一般に「初期摺
動」と呼ばれている。またタービンを長時間運転する
と、高温高圧の流体に曝された動翼本体１１１やシュラ
ウド１２０が徐々に熱変形を起こし、ここでも動翼本体
１１１の先端部とシュラウド１２０とが接触し摺動する
場合がある。この現象は一般に「二次的摺動」と呼ばれ
ている。
【０００４】一般にシュラウドや動翼には、遮熱や酸化
防止の目的で表面に保護皮膜が設けられている。例えば
遮熱の目的ではジルコニア系のセラミック素材などから
なるＴＢＣ（Thermal Barrier Coating）が、また酸化
防止の目的ではＭＣｒＡｌＹ（ＭはＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの
うちの何れか１以上）の皮膜が設けられることがある。
しかし、最外層のＴＢＣは硬度が高いので、動翼本体１
１１の先端部とシュラウド１２０とが接触し摺動する
と、摩擦熱と摺動応力によって特に動翼が大きな損傷を
蒙ることになる。この問題を解決するために特開平４−
２１８６９８号公報および特表平９−５０４３４０号公
報、並びに米国特許第５７０２５７４号明細書は、図５
（ａ）に示すように、動翼本体１１１の先端部に、前記
ＭＣｒＡｌＹからなるマトリクス中に研削粒子として例
えばＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒１１３を分散させた
研削層１１２を形成し、前記ＣＢＮ砥粒１１３を研削層
１１２から目出ししたガスタービンが開示されている。
防止の目的で表面に保護皮膜が設けられている。例えば
遮熱の目的ではジルコニア系のセラミック素材などから
なるＴＢＣ（Thermal Barrier Coating）が、また酸化
防止の目的ではＭＣｒＡｌＹ（ＭはＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの
うちの何れか１以上）の皮膜が設けられることがある。
しかし、最外層のＴＢＣは硬度が高いので、動翼本体１
１１の先端部とシュラウド１２０とが接触し摺動する
と、摩擦熱と摺動応力によって特に動翼が大きな損傷を
蒙ることになる。この問題を解決するために特開平４−
２１８６９８号公報および特表平９−５０４３４０号公
報、並びに米国特許第５７０２５７４号明細書は、図５
（ａ）に示すように、動翼本体１１１の先端部に、前記
ＭＣｒＡｌＹからなるマトリクス中に研削粒子として例
えばＣＢＮ（立方晶窒化硼素）砥粒１１３を分散させた
研削層１１２を形成し、前記ＣＢＮ砥粒１１３を研削層
１１２から目出ししたガスタービンが開示されている。
【０００５】動翼本体１１１が先端部に研削層１１２を
備えていると、ＣＢＮ砥粒１１３はシュラウド１２０の
保護皮膜１２２（例えばジルコニア系セラミック素材）
より硬度が高いので、動翼本体１１１を回転させたとき
動翼本体１１１の先端部とシュラウド１２０の内壁１２
３とが摺動しても、図５（ｂ）に示すように、研削性皮
膜１１２から突出したＣＢＮ砥粒１１３の先端がシュラ
ウドの内壁１２３を削って溝１２４を形成し、これによ
って適度なクリアランスが確保されるようになる。また
特開２０００−３４５８０９号公報は、シュラウドの内
壁にＣＢＮなどの砥粒を埋め込んで目出ししたアブレー
シブコーティングを形成し、一方動翼の先端面には、前
記砥粒により研削されるアブレーダブルコーティングを
形成したガスタービンエンジンを提案している。この場
合は動翼が回転するとシュラウド内壁の砥粒が動翼先端
面のアブレーダブルコーティングを削り、クリアランス
が確保される。
備えていると、ＣＢＮ砥粒１１３はシュラウド１２０の
保護皮膜１２２（例えばジルコニア系セラミック素材）
より硬度が高いので、動翼本体１１１を回転させたとき
動翼本体１１１の先端部とシュラウド１２０の内壁１２
３とが摺動しても、図５（ｂ）に示すように、研削性皮
膜１１２から突出したＣＢＮ砥粒１１３の先端がシュラ
ウドの内壁１２３を削って溝１２４を形成し、これによ
って適度なクリアランスが確保されるようになる。また
特開２０００−３４５８０９号公報は、シュラウドの内
壁にＣＢＮなどの砥粒を埋め込んで目出ししたアブレー
シブコーティングを形成し、一方動翼の先端面には、前
記砥粒により研削されるアブレーダブルコーティングを
形成したガスタービンエンジンを提案している。この場
合は動翼が回転するとシュラウド内壁の砥粒が動翼先端
面のアブレーダブルコーティングを削り、クリアランス
が確保される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、動翼の
回転を利用した研削によってクリアランスを確保しよう
とする従来の提案では、動翼の先端部またはシュラウド
内壁の何れか一方にＣＢＮなどの硬質砥粒を埋め込んだ
研削面（abrasive surface）を形成し、他方に被研削
面（abradable surface）を形成し、この被研削面を研
削面の砥粒で削り込むことによってクリアランスを確保
していた。しかしこの技術では、タービンの運転中に前
記の初期摺動や二次的摺動によって被研削面が深く削ら
れるため、タービン点検時に取り外した場合、被研削面
を補修または再生する必要があった。この補修には一般
にブラスト、溶射装置、高温加熱炉などの大規模な設備
を要するので、タービンが設置された現場で補修・再生
することは困難な場合が多く、この観点から補修・再生
の容易なタービンが求められていた。
回転を利用した研削によってクリアランスを確保しよう
とする従来の提案では、動翼の先端部またはシュラウド
内壁の何れか一方にＣＢＮなどの硬質砥粒を埋め込んだ
研削面（abrasive surface）を形成し、他方に被研削
面（abradable surface）を形成し、この被研削面を研
削面の砥粒で削り込むことによってクリアランスを確保
していた。しかしこの技術では、タービンの運転中に前
記の初期摺動や二次的摺動によって被研削面が深く削ら
れるため、タービン点検時に取り外した場合、被研削面
を補修または再生する必要があった。この補修には一般
にブラスト、溶射装置、高温加熱炉などの大規模な設備
を要するので、タービンが設置された現場で補修・再生
することは困難な場合が多く、この観点から補修・再生
の容易なタービンが求められていた。
【０００７】また、研削面にＣＢＮ砥粒を用いたガスタ
ービンを実際に運転してみると、９００℃を越える高温
下でＣＢＮ砥粒の酸化等の劣化により研削力が急速に低
下し、更に運転を続けるとＣＢＮ砥粒が全て消失し、研
削面と被研削面とが直接摺動し合うようになることがわ
かった。この場合、セラミック素材からなる被研削面
は、ＭＣｒＡｌＹからなる研削面のマトリクス層より硬
いので、被研削面が逆に研削面を削ることも確認されて
おり、場合によっては動翼本体が露出して被研削面側に
凝着する可能性も指摘された。高温下でＣＢＮ砥粒の研
削力が急速に低下する理由については、ＣＢＮが高温下
で酸化および昇華を繰り返すことによると考えられる。
このことから、ガスタービンやジェットエンジンのよう
に高温雰囲気下に長時間運転する場合、クリアランス形
成技術としてＣＢＮ砥粒を用いる従来のタービンは、耐
久性に問題があるため、初期摺動時にのみの役割しか有
しないと考えられている。
ービンを実際に運転してみると、９００℃を越える高温
下でＣＢＮ砥粒の酸化等の劣化により研削力が急速に低
下し、更に運転を続けるとＣＢＮ砥粒が全て消失し、研
削面と被研削面とが直接摺動し合うようになることがわ
かった。この場合、セラミック素材からなる被研削面
は、ＭＣｒＡｌＹからなる研削面のマトリクス層より硬
いので、被研削面が逆に研削面を削ることも確認されて
おり、場合によっては動翼本体が露出して被研削面側に
凝着する可能性も指摘された。高温下でＣＢＮ砥粒の研
削力が急速に低下する理由については、ＣＢＮが高温下
で酸化および昇華を繰り返すことによると考えられる。
このことから、ガスタービンやジェットエンジンのよう
に高温雰囲気下に長時間運転する場合、クリアランス形
成技術としてＣＢＮ砥粒を用いる従来のタービンは、耐
久性に問題があるため、初期摺動時にのみの役割しか有
しないと考えられている。
【０００８】また図５（ｂ）に示したように、被研削面
１２３側に一旦溝１２４が形成されると、タービンの運
転を停止した後に再運転する際には、運転の初期にクリ
アランスが過大となって流体漏洩による圧力損失が無視
できなくなる可能性がある。また溝１２４を埋めて補修
または再生する場合も、例えば被研削面である保護皮膜
１２２がジルコニア系セラミックからなる場合は、基材
の上に溶射法により中間層を形成しこの上にジルコニア
系セラミック層を均一な厚みで形成するなど、大規模な
設備と高度な補修技術とを必要とし、タービンの設置現
場で簡単に補修できるというものではなかった。
１２３側に一旦溝１２４が形成されると、タービンの運
転を停止した後に再運転する際には、運転の初期にクリ
アランスが過大となって流体漏洩による圧力損失が無視
できなくなる可能性がある。また溝１２４を埋めて補修
または再生する場合も、例えば被研削面である保護皮膜
１２２がジルコニア系セラミックからなる場合は、基材
の上に溶射法により中間層を形成しこの上にジルコニア
系セラミック層を均一な厚みで形成するなど、大規模な
設備と高度な補修技術とを必要とし、タービンの設置現
場で簡単に補修できるというものではなかった。
【０００９】本発明は前記の課題を解決するためになさ
れたものであって、従ってその目的は、運転期間中、動
翼とシュラウドとの間に常に適切なクリアランスを維持
し、しかも高温下にも耐用期間が長いタービン、並びに
製造・補修・再生が容易で大規模設備を要しないタービ
ンの製造方法を提供することにある。
れたものであって、従ってその目的は、運転期間中、動
翼とシュラウドとの間に常に適切なクリアランスを維持
し、しかも高温下にも耐用期間が長いタービン、並びに
製造・補修・再生が容易で大規模設備を要しないタービ
ンの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明は、回転運動する動翼の先端部または前記動
翼の外套となるシュラウドの内壁、のいずれか一方が研
削面とされ他方が被研削面とされたタービンであって、
前記被研削面から摩耗性粒子の粒体の一部が突出し、回
転する前記動翼の先端部が前記シュラウドの内壁と接触
するとき、前記摩耗性粒子の突出部が前記研削面と摺動
し摩耗するようにしたことを特徴とするタービンを提供
する。本発明のタービンは、従来のクリアランス確保技
術のように研削面から突出した砥粒により被研削面を研
削するものとは異なり、被研削面から突出した摩耗性粒
子の突出部が研削面と摺動するとき摩耗することによっ
てクリアランスを確保しようとするものである。本発明
のタービンは、研削面から突出した砥砥粒によって被研
削面を削るものではないので、被研削面に溝などの欠損
は生じない。従って本発明のタービンは運転期間中常に
必要最小のクリアランスを確保しながら、しかも耐用期
間が長くかつ補修・再生も、摩耗性粒子の粒体の一部が
突出した被研削面を再生するだけでよいので容易であ
る。
めに本発明は、回転運動する動翼の先端部または前記動
翼の外套となるシュラウドの内壁、のいずれか一方が研
削面とされ他方が被研削面とされたタービンであって、
前記被研削面から摩耗性粒子の粒体の一部が突出し、回
転する前記動翼の先端部が前記シュラウドの内壁と接触
するとき、前記摩耗性粒子の突出部が前記研削面と摺動
し摩耗するようにしたことを特徴とするタービンを提供
する。本発明のタービンは、従来のクリアランス確保技
術のように研削面から突出した砥粒により被研削面を研
削するものとは異なり、被研削面から突出した摩耗性粒
子の突出部が研削面と摺動するとき摩耗することによっ
てクリアランスを確保しようとするものである。本発明
のタービンは、研削面から突出した砥砥粒によって被研
削面を削るものではないので、被研削面に溝などの欠損
は生じない。従って本発明のタービンは運転期間中常に
必要最小のクリアランスを確保しながら、しかも耐用期
間が長くかつ補修・再生も、摩耗性粒子の粒体の一部が
突出した被研削面を再生するだけでよいので容易であ
る。
【００１１】前記摩耗性粒子は、アルミナ（Al2O3）粒
子またはシリコンカーバイド（SiC）粒子であることが
好ましい。アルミナ粒子またはシリコンカーバイド粒子
は一般に、対向面となるＴＢＣ（Thermal Barrier Coat
ing）のジルコニア系セラミックや酸化防止膜となるＭ
ＣｒＡｌＹよりもビッカース硬度は高い。それにも拘わ
らず、アルミナ粒子またはシリコンカーバイド粒子は、
これらの対向面と摺動するとき意外にも摩耗することが
わかった。この理由は必ずしも明確でないが、これらの
粒子は脆性が比較的高いことによると考えられる。すな
わち対向面と摺動する際に生じる強いズリ応力によって
摩耗性粒子の先端部が磨滅される。そして欠け残った摩
耗性粒子の突出部が動翼先端部とシュラウド内壁とのク
リアランスを形成する。なお、摩耗性粒子の摩滅作用に
より、通常のＣＢＮ粒子を用いたアブレッシブコーティ
ングでの切削時の摺動抵抗より小さくすることができ、
切り屑の凝着、堆積、かみ込み等もないなどメリットは
多い。
子またはシリコンカーバイド（SiC）粒子であることが
好ましい。アルミナ粒子またはシリコンカーバイド粒子
は一般に、対向面となるＴＢＣ（Thermal Barrier Coat
ing）のジルコニア系セラミックや酸化防止膜となるＭ
ＣｒＡｌＹよりもビッカース硬度は高い。それにも拘わ
らず、アルミナ粒子またはシリコンカーバイド粒子は、
これらの対向面と摺動するとき意外にも摩耗することが
わかった。この理由は必ずしも明確でないが、これらの
粒子は脆性が比較的高いことによると考えられる。すな
わち対向面と摺動する際に生じる強いズリ応力によって
摩耗性粒子の先端部が磨滅される。そして欠け残った摩
耗性粒子の突出部が動翼先端部とシュラウド内壁とのク
リアランスを形成する。なお、摩耗性粒子の摩滅作用に
より、通常のＣＢＮ粒子を用いたアブレッシブコーティ
ングでの切削時の摺動抵抗より小さくすることができ、
切り屑の凝着、堆積、かみ込み等もないなどメリットは
多い。
【００１２】前記摩耗性粒子の粒径は、５００μm〜１
５００μmの範囲内であることが好ましい。対向面と摺
動することによって先端部がある程度摩耗し、残った摩
耗性粒子の突出部が動翼先端部とシュラウド内壁との間
に必要最小のクリアランスを形成するためには、摩耗性
粒子の粒径が５００μm〜１５００μmの範囲内であるこ
とが好ましい。摩耗性粒子の粒径が５００μm未満で
は、特に二次的摺動の際、初期摺動で摩耗し残った突出
部が必要最小のクリアランス形成に充分な高さを確保で
きなくなる可能性があり好ましくない。１５００μmを
越えると、摺動による摩耗後もなお突出部の高さが過剰
のクリアランスを形成し、しかも必然的に被研削面にお
ける摩耗性粒子の分布密度が小さくなるので、クリアラ
ンスを通過する流体の流動抵抗が低下し、流体漏洩によ
る圧力損失が大きくなり運転効率が低下するので好まし
くない。この観点から摩耗性粒子の粒径は、８００μm
〜１０００μmの範囲内であることが更に好ましい。
５００μmの範囲内であることが好ましい。対向面と摺
動することによって先端部がある程度摩耗し、残った摩
耗性粒子の突出部が動翼先端部とシュラウド内壁との間
に必要最小のクリアランスを形成するためには、摩耗性
粒子の粒径が５００μm〜１５００μmの範囲内であるこ
とが好ましい。摩耗性粒子の粒径が５００μm未満で
は、特に二次的摺動の際、初期摺動で摩耗し残った突出
部が必要最小のクリアランス形成に充分な高さを確保で
きなくなる可能性があり好ましくない。１５００μmを
越えると、摺動による摩耗後もなお突出部の高さが過剰
のクリアランスを形成し、しかも必然的に被研削面にお
ける摩耗性粒子の分布密度が小さくなるので、クリアラ
ンスを通過する流体の流動抵抗が低下し、流体漏洩によ
る圧力損失が大きくなり運転効率が低下するので好まし
くない。この観点から摩耗性粒子の粒径は、８００μm
〜１０００μmの範囲内であることが更に好ましい。
【００１３】前記摩耗性粒子の突出部は、被研削面から
の高さが当該摩耗性粒子の粒径の３０％〜７０％の範囲
内であることが好ましい。摩耗性粒子は粒体の一部を被
研削面に埋め込むことによってこの被研削面に固定され
ている。従って研削面との摺動時に摩耗性粒子を強固に
保持して脱落を防ぐには、ある程度深く被研削面内に埋
め込むことが必要になる。この観点から、突出部の被研
削面からの高さを粒径の３０％〜７０％、更に好ましく
は４０％〜５０％の範囲内とし、残部は被研削面内に埋
め込むようにすることが好ましい。
の高さが当該摩耗性粒子の粒径の３０％〜７０％の範囲
内であることが好ましい。摩耗性粒子は粒体の一部を被
研削面に埋め込むことによってこの被研削面に固定され
ている。従って研削面との摺動時に摩耗性粒子を強固に
保持して脱落を防ぐには、ある程度深く被研削面内に埋
め込むことが必要になる。この観点から、突出部の被研
削面からの高さを粒径の３０％〜７０％、更に好ましく
は４０％〜５０％の範囲内とし、残部は被研削面内に埋
め込むようにすることが好ましい。
【００１４】本発明はまた、前記において、研削面と摺
動することにより摩耗した前記突出部の残部が、前記動
翼の先端部と前記シュラウド内壁との間のクリアランス
を形成したことを特徴とするタービンを提供する。すな
わち本発明のタービンにあっては、被研削面から突出し
た摩耗性粒子の先端部が研削面と摺動した際にある程度
摩耗し、摩耗性粒子の突出部の残部がこのときのクリア
ランスを形成することになる。このように摩耗性粒子の
先端部が摩耗し突出部の残部がクリアランスを形成した
状態のタービンもまた本発明に含まれるものである。摩
耗性粒子の突出部は初期摺動の際にも二次的摺動の際に
も摩耗する可能性があり、それぞれの段階でクリアラン
スは変化する。しかし摩耗性粒子の突出部が完全に消滅
しない限り、必要最小のクリアランスは常に維持される
ことになる。
動することにより摩耗した前記突出部の残部が、前記動
翼の先端部と前記シュラウド内壁との間のクリアランス
を形成したことを特徴とするタービンを提供する。すな
わち本発明のタービンにあっては、被研削面から突出し
た摩耗性粒子の先端部が研削面と摺動した際にある程度
摩耗し、摩耗性粒子の突出部の残部がこのときのクリア
ランスを形成することになる。このように摩耗性粒子の
先端部が摩耗し突出部の残部がクリアランスを形成した
状態のタービンもまた本発明に含まれるものである。摩
耗性粒子の突出部は初期摺動の際にも二次的摺動の際に
も摩耗する可能性があり、それぞれの段階でクリアラン
スは変化する。しかし摩耗性粒子の突出部が完全に消滅
しない限り、必要最小のクリアランスは常に維持される
ことになる。
【００１５】本発明は更に、回転運動する動翼の先端部
または前記動翼の外套となるシュラウドの内壁、のいず
れか一方が研削面とされ他方が被研削面とされ、かつ前
記被研削面から摩耗性粒子の粒体の一部が突出したター
ビンを製造するに際して、前記被研削面を形成する基体
の表面に前記摩耗性粒子とこの摩耗性粒子を固定するマ
トリクス材とを含む被研削層を形成し、次いで前記被研
削層にブラスト処理を施して前記摩耗性粒子の粒体の一
部が突出した被研削面を形成することを特徴とするター
ビンの製造方法を提供する。
または前記動翼の外套となるシュラウドの内壁、のいず
れか一方が研削面とされ他方が被研削面とされ、かつ前
記被研削面から摩耗性粒子の粒体の一部が突出したター
ビンを製造するに際して、前記被研削面を形成する基体
の表面に前記摩耗性粒子とこの摩耗性粒子を固定するマ
トリクス材とを含む被研削層を形成し、次いで前記被研
削層にブラスト処理を施して前記摩耗性粒子の粒体の一
部が突出した被研削面を形成することを特徴とするター
ビンの製造方法を提供する。
【００１６】本発明の製造方法によれば、被研削面から
の摩耗性粒子の突出、いわゆる「目出し」をブラスト処
理によって行うので、他の方法、例えばケミカルエッチ
ングなどによるよりも小規模の設備ですみ、タービンが
設置されている現場でも比較的容易に被研削面の補修・
再生ができるようになる。摩耗性粒子は被研削層中に乱
食い状（サメの歯状）に配置されているので、運転後
に、その上から追加目出しをするだけで、粒子の露出が
可能で再生が容易である。
の摩耗性粒子の突出、いわゆる「目出し」をブラスト処
理によって行うので、他の方法、例えばケミカルエッチ
ングなどによるよりも小規模の設備ですみ、タービンが
設置されている現場でも比較的容易に被研削面の補修・
再生ができるようになる。摩耗性粒子は被研削層中に乱
食い状（サメの歯状）に配置されているので、運転後
に、その上から追加目出しをするだけで、粒子の露出が
可能で再生が容易である。
【００１７】また、ケミカルエッチングなどの場合のよ
うに摩耗性粒子とマトリクス材との界面結合力を損なう
こともないので、摩耗性粒子の脱落、いわゆる「目こぼ
れ」も防止される。前記摩耗性粒子は、アルミナ（Al2O
3）粒子またはシリコンカーバイド（SiC）粒子であり、
また前記摩耗性粒子の粒径は、５００μm〜１５００μm
の範囲内であることが好ましい。
うに摩耗性粒子とマトリクス材との界面結合力を損なう
こともないので、摩耗性粒子の脱落、いわゆる「目こぼ
れ」も防止される。前記摩耗性粒子は、アルミナ（Al2O
3）粒子またはシリコンカーバイド（SiC）粒子であり、
また前記摩耗性粒子の粒径は、５００μm〜１５００μm
の範囲内であることが好ましい。
【００１８】前記被研削層を形成するに際しては、ろう
材を主成分とするろう材層、および少なくとも一部が前
記ろう材と共融するマトリクス材粒子と前記摩耗性粒子
と揮発性バインダとを含むマトリクス層、からなる積層
膜を前記基体の表面に施し、次いで前記基体上で加熱し
て前記積層膜から前記揮発性バインダを揮発させると共
に前記ろう材を溶融し前記マトリクス層に浸透させて被
研削層を形成することが好ましい。基体の表面にろう材
層とマトリクス層の２層からなる積層膜を形成し加熱す
ると、揮発性バインダは揮発し、ろう材層は溶融し、溶
融したろう材がマトリクス層に浸透してマトリクス材粒
子と共融し、冷却すると基体並びに摩耗性粒子と強力に
結合する被研削層を形成する。前記の揮発性バインダ
は、加熱により溶融したろう材がマトリクス層に浸透し
てくるまで摩耗性粒子とマトリクス材粒子とを一時的に
固定しておくためのものであり、この加熱によって揮散
し消滅する。この方法は、基体の表面に前記積層膜を貼
着し加熱するだけで被研削層が形成できる。また、摩耗
性粒子をメッキで固定した上からＭＣｒＡｌＹを主とし
た皮膜を溶射法などにより形成することも可能である。
材を主成分とするろう材層、および少なくとも一部が前
記ろう材と共融するマトリクス材粒子と前記摩耗性粒子
と揮発性バインダとを含むマトリクス層、からなる積層
膜を前記基体の表面に施し、次いで前記基体上で加熱し
て前記積層膜から前記揮発性バインダを揮発させると共
に前記ろう材を溶融し前記マトリクス層に浸透させて被
研削層を形成することが好ましい。基体の表面にろう材
層とマトリクス層の２層からなる積層膜を形成し加熱す
ると、揮発性バインダは揮発し、ろう材層は溶融し、溶
融したろう材がマトリクス層に浸透してマトリクス材粒
子と共融し、冷却すると基体並びに摩耗性粒子と強力に
結合する被研削層を形成する。前記の揮発性バインダ
は、加熱により溶融したろう材がマトリクス層に浸透し
てくるまで摩耗性粒子とマトリクス材粒子とを一時的に
固定しておくためのものであり、この加熱によって揮散
し消滅する。この方法は、基体の表面に前記積層膜を貼
着し加熱するだけで被研削層が形成できる。また、摩耗
性粒子をメッキで固定した上からＭＣｒＡｌＹを主とし
た皮膜を溶射法などにより形成することも可能である。
【００１９】前記ブラスト処理は、ブラスト材としてジ
ルコニア（ＺｒＯ2 ）粒子を用いることが好ましい。ブ
ラスト材としては、摩耗性粒子に損傷を与えずかつマト
リクス材を効率よく研削する素材が求められる。アルミ
ナ粒子やガラスビーズやＮｉＣｒ粒子を含む各種ブラス
ト材を試験した結果、ジルコニア粒子が好適であること
がわかったが、条件によってはこれら粒子によりブラス
トすることもあり得る。なお、ジルコニア粒子の粒径は
４０μm〜６０μmの範囲内が特に好適であった。
ルコニア（ＺｒＯ2 ）粒子を用いることが好ましい。ブ
ラスト材としては、摩耗性粒子に損傷を与えずかつマト
リクス材を効率よく研削する素材が求められる。アルミ
ナ粒子やガラスビーズやＮｉＣｒ粒子を含む各種ブラス
ト材を試験した結果、ジルコニア粒子が好適であること
がわかったが、条件によってはこれら粒子によりブラス
トすることもあり得る。なお、ジルコニア粒子の粒径は
４０μm〜６０μmの範囲内が特に好適であった。
【００２０】前記ブラスト処理は、前記摩耗性粒子の粒
径の３０〜７０％の範囲内を前記被研削面から突出させ
るように行うことが好ましい。これによって摩耗性粒子
とマトリクス層との結合が強固に維持され、しかもブラ
スト処理中やタービン運転中における摩耗性粒子の脱落
が防止できる。
径の３０〜７０％の範囲内を前記被研削面から突出させ
るように行うことが好ましい。これによって摩耗性粒子
とマトリクス層との結合が強固に維持され、しかもブラ
スト処理中やタービン運転中における摩耗性粒子の脱落
が防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
るがここに掲げる具体例は本発明を何ら限定するもので
はない。また図示した形状・寸法は本発明の思想を説明
するためのものであって具体物を示すものではない。図
１は本発明の一実施形態であるタービンの部分を示す断
面図である。図１においてこのタービン１はロータ１０
とシュラウド２０とを有している。ロータ１０は、回転
軸Ｘ−Ｘに沿って延びるシャフト１５と、このシャフト
から放射方向に延びる動翼本体１１と、この動翼本体１
１の先端部に形成された被研削層１２とを有している。
被研削層１２には多数の摩耗性粒子１３…が固着され、
これら摩耗性粒子１３…の粒体の一部は、被研削層１２
の表面である被研削面１４から突出し、突出部１３ａを
形成している。動翼本体１１は、図示しないが回転軸Ｘ
−Ｘ方向に沿って捻れている。シュラウド２０はシャフ
ト１５と同軸的にロータ１０を包囲する外殻であって、
その内壁には中間層２１を介して遮熱皮膜（ＴＣＢ，Th
ermal Barrier Coating）２２が形成され、この遮熱皮
膜２２の表面が研削面２３とされている。そして、この
研削面２３と動翼の被研削面１４との間にクリアランス
Ｃ-0が形成されている。
るがここに掲げる具体例は本発明を何ら限定するもので
はない。また図示した形状・寸法は本発明の思想を説明
するためのものであって具体物を示すものではない。図
１は本発明の一実施形態であるタービンの部分を示す断
面図である。図１においてこのタービン１はロータ１０
とシュラウド２０とを有している。ロータ１０は、回転
軸Ｘ−Ｘに沿って延びるシャフト１５と、このシャフト
から放射方向に延びる動翼本体１１と、この動翼本体１
１の先端部に形成された被研削層１２とを有している。
被研削層１２には多数の摩耗性粒子１３…が固着され、
これら摩耗性粒子１３…の粒体の一部は、被研削層１２
の表面である被研削面１４から突出し、突出部１３ａを
形成している。動翼本体１１は、図示しないが回転軸Ｘ
−Ｘ方向に沿って捻れている。シュラウド２０はシャフ
ト１５と同軸的にロータ１０を包囲する外殻であって、
その内壁には中間層２１を介して遮熱皮膜（ＴＣＢ，Th
ermal Barrier Coating）２２が形成され、この遮熱皮
膜２２の表面が研削面２３とされている。そして、この
研削面２３と動翼の被研削面１４との間にクリアランス
Ｃ-0が形成されている。
【００２２】摩耗性粒子１３…はアルミナ（Al2O3）粒
子からなり、その粒径Ｄは８００μm〜１０００μm の
範囲内にある。またこの摩耗性粒子１３…の突出部１３
ａの高さＨは、大部分がそれぞれの粒径Ｄの３０〜７０
％の範囲内とされている。被研削層１２は、後に詳しく
説明するが、ＭＣｒＡｌＹ合金を主体とする耐酸化性皮
膜であり、動翼本体１１および摩耗性粒子１３…と強固
に結合している。シュラウド２０に形成された遮熱皮膜
２２は、ＺｒＯ2 にＭｇＯやＹ2Ｏ3等の安定化材を加え
て安定化させたセラミックからなり、膜厚は３００〜１
０００μm程度である。中間層２１はＭＣｒＡｌＹ（Ｍ
はＣｏおよび／またはＮｉ）合金をシュラウド本体にプ
ラズマ溶射して形成されている。
子からなり、その粒径Ｄは８００μm〜１０００μm の
範囲内にある。またこの摩耗性粒子１３…の突出部１３
ａの高さＨは、大部分がそれぞれの粒径Ｄの３０〜７０
％の範囲内とされている。被研削層１２は、後に詳しく
説明するが、ＭＣｒＡｌＹ合金を主体とする耐酸化性皮
膜であり、動翼本体１１および摩耗性粒子１３…と強固
に結合している。シュラウド２０に形成された遮熱皮膜
２２は、ＺｒＯ2 にＭｇＯやＹ2Ｏ3等の安定化材を加え
て安定化させたセラミックからなり、膜厚は３００〜１
０００μm程度である。中間層２１はＭＣｒＡｌＹ（Ｍ
はＣｏおよび／またはＮｉ）合金をシュラウド本体にプ
ラズマ溶射して形成されている。
【００２３】このタービン１は、シュラウド２０の一方
の開口から高温高圧の流体を噴入すると、動翼本体１１
に捻れが形成されているのでロータ１０がＸ−Ｘを回転
軸として一方向に回転し始める。回転を始めると、動翼
本体１１の熱膨張、ロータ１０の偏心、タービン１全体
に発生する振動などにより研削面２３と被研削面１４と
の間のクリアランスは変動する。例えば熱膨張によって
動翼本体１１の長さが増すと、クリアランスは初期値Ｃ
-0より狭くなり、摩耗性粒子の突出部１３ａの高さＨよ
り小さくなる。回転初期にこの状態に至ると、突出部１
３ａの頂部は研削面２３と摺動し、図２に示すように摺
動抵抗がほとんどゼロになるまで研磨される。この結果
クリアランスは初期値Ｃ-0より狭いＣ-1に変化する。こ
のクリアランスＣ-1は、温度が更に上昇するなどの状態
変化が起こらない限り、摩耗性粒子１３の残余の突出部
１３ｂにより確保されているので、動翼とシュラウドと
が直接接触することはなく、従って動翼の先端もシュラ
ウドの内壁も削られたり凝着を起こしたりすることはな
い。
の開口から高温高圧の流体を噴入すると、動翼本体１１
に捻れが形成されているのでロータ１０がＸ−Ｘを回転
軸として一方向に回転し始める。回転を始めると、動翼
本体１１の熱膨張、ロータ１０の偏心、タービン１全体
に発生する振動などにより研削面２３と被研削面１４と
の間のクリアランスは変動する。例えば熱膨張によって
動翼本体１１の長さが増すと、クリアランスは初期値Ｃ
-0より狭くなり、摩耗性粒子の突出部１３ａの高さＨよ
り小さくなる。回転初期にこの状態に至ると、突出部１
３ａの頂部は研削面２３と摺動し、図２に示すように摺
動抵抗がほとんどゼロになるまで研磨される。この結果
クリアランスは初期値Ｃ-0より狭いＣ-1に変化する。こ
のクリアランスＣ-1は、温度が更に上昇するなどの状態
変化が起こらない限り、摩耗性粒子１３の残余の突出部
１３ｂにより確保されているので、動翼とシュラウドと
が直接接触することはなく、従って動翼の先端もシュラ
ウドの内壁も削られたり凝着を起こしたりすることはな
い。
【００２４】タービン１を例えば１０００時間を超える
ような長時間運転すると、高温高圧の流体に曝された動
翼本体１１やシュラウド２０が徐々に熱変形を起こし、
部分的にクリアランスＣ-1を更に狭くする方向の応力が
発生する場合がある。このとき摩耗性粒子１３の残余の
突出部１３ｂの頂部はシュラウドの研削面２３と二次的
に摺動し、再び研磨され、この結果クリアランスはＣ-1
より更に狭くなる。しかし摩耗性粒子１３の突出部がゼ
ロにならないようにセッティングすることで動翼とシュ
ラウドとが直接接触することはなく、従って動翼の先端
もシュラウドの内壁も削られたり凝着を起こしたりする
ことはない。また、仮に突出部がゼロになった場合も、
接触面の摩耗性粒子の占める割合が多いため、凝着は生
じにくいことを確認した。
ような長時間運転すると、高温高圧の流体に曝された動
翼本体１１やシュラウド２０が徐々に熱変形を起こし、
部分的にクリアランスＣ-1を更に狭くする方向の応力が
発生する場合がある。このとき摩耗性粒子１３の残余の
突出部１３ｂの頂部はシュラウドの研削面２３と二次的
に摺動し、再び研磨され、この結果クリアランスはＣ-1
より更に狭くなる。しかし摩耗性粒子１３の突出部がゼ
ロにならないようにセッティングすることで動翼とシュ
ラウドとが直接接触することはなく、従って動翼の先端
もシュラウドの内壁も削られたり凝着を起こしたりする
ことはない。また、仮に突出部がゼロになった場合も、
接触面の摩耗性粒子の占める割合が多いため、凝着は生
じにくいことを確認した。
【００２５】摩耗性粒子１３の粒径Ｄは８００μm 〜
１０００μm の範囲内とされ、その粒径Ｄの３０％〜
７０％が突出部１３ａとされているので、当初のクリア
ランスＣ-0は充分に大きく、従って前記の初期摺動およ
び二次的摺動による摩耗をカバーし、残余の突出部がク
リアランスを確保することができる。また当初のクリア
ランスＣ-0が大きくても、このクリアランスは大径の摩
耗性粒子１３…の突出によって流体の流通が妨げられて
いるので、流体漏洩による圧力損失が少なく運転効率が
低下することはない。
１０００μm の範囲内とされ、その粒径Ｄの３０％〜
７０％が突出部１３ａとされているので、当初のクリア
ランスＣ-0は充分に大きく、従って前記の初期摺動およ
び二次的摺動による摩耗をカバーし、残余の突出部がク
リアランスを確保することができる。また当初のクリア
ランスＣ-0が大きくても、このクリアランスは大径の摩
耗性粒子１３…の突出によって流体の流通が妨げられて
いるので、流体漏洩による圧力損失が少なく運転効率が
低下することはない。
【００２６】本実施形態の動翼は、以下に示す方法によ
り製造することができる。図３は動翼の製造工程の概略
を示すフローシートである。図３（ａ）のフローシート
に従えば、先ず予備的な作業として（１）被研削層シー
トを作成する。次にこの被研削層シートを（２）動翼本
体に貼着し、（３）動翼本体と共に加熱して動翼本体上
に被研削層を形成し、次いで（４）この被研削層にブラ
スト処理を施して摩耗性粒子の目出しを行い動翼を完成
させる。
り製造することができる。図３は動翼の製造工程の概略
を示すフローシートである。図３（ａ）のフローシート
に従えば、先ず予備的な作業として（１）被研削層シー
トを作成する。次にこの被研削層シートを（２）動翼本
体に貼着し、（３）動翼本体と共に加熱して動翼本体上
に被研削層を形成し、次いで（４）この被研削層にブラ
スト処理を施して摩耗性粒子の目出しを行い動翼を完成
させる。
【００２７】また、これ以外に図３（ｂ）のフローによ
り、まず（１）摩耗性粒子のニッケルメッキによる固着
を行ったのち、（２）この上にＭＣｒＡｌＹを主成分と
する溶射皮膜を形成し、（３）これを加熱処理し、
（４）ブラスト処理する溶射法により動翼を作製する方
法がある。
り、まず（１）摩耗性粒子のニッケルメッキによる固着
を行ったのち、（２）この上にＭＣｒＡｌＹを主成分と
する溶射皮膜を形成し、（３）これを加熱処理し、
（４）ブラスト処理する溶射法により動翼を作製する方
法がある。
【００２８】図１においてシュラウド２０の内壁を構成
する遮熱皮膜２２は、ＺｒＯ2 にＭｇＯやＹ2Ｏ3等の安
定化材を加えて安定化させたセラミックからなり、この
安定化セラミックの素材を、中間層２１としてＭＣｒＡ
ｌＹ（ＭはＣｏおよび／またはＮｉ）合金をプラズマ溶
射したシュラウド本体内壁に膜厚が３００〜１０００μ
mとなるようにプラズマ溶射して形成する。
する遮熱皮膜２２は、ＺｒＯ2 にＭｇＯやＹ2Ｏ3等の安
定化材を加えて安定化させたセラミックからなり、この
安定化セラミックの素材を、中間層２１としてＭＣｒＡ
ｌＹ（ＭはＣｏおよび／またはＮｉ）合金をプラズマ溶
射したシュラウド本体内壁に膜厚が３００〜１０００μ
mとなるようにプラズマ溶射して形成する。
【００２９】本実施形態ではシュラウド内壁を研削面２
３とし、動翼先端部に被研削面１４を形成したが、必要
に応じてはシュラウド内壁を被研削面とし動翼先端部を
研削面としてもよいことはいうまでもない。また本実施
形態のタービンはガスタービンとして説明したが、動翼
とシュラウドとを有し、その間のクリアランスの変動が
問題となるタービン機構であればいかなるものにも本発
明は適用できるものである。
３とし、動翼先端部に被研削面１４を形成したが、必要
に応じてはシュラウド内壁を被研削面とし動翼先端部を
研削面としてもよいことはいうまでもない。また本実施
形態のタービンはガスタービンとして説明したが、動翼
とシュラウドとを有し、その間のクリアランスの変動が
問題となるタービン機構であればいかなるものにも本発
明は適用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】本発明のタービンは、動翼先端部または
シュラウド内壁のいずれか一方が研削面、他方が被研削
面とされ、この被研削面から、前記研削面により研削さ
れる摩耗性粒子の粒体の一部が突出しているので、動翼
が回転してその先端がシュラウド内壁と摺動すると、摩
耗性粒子の突出部が摩耗することでクリアランスが確保
される。このためシュラウド内壁や動翼本体を損傷する
ことなく初期摺動においても二次的摺動においても絶え
ず必要最小のクリアランスが維持できて高温下にも耐用
期間が長く、しかも補修・再生が容易なタービンが得ら
れる。
シュラウド内壁のいずれか一方が研削面、他方が被研削
面とされ、この被研削面から、前記研削面により研削さ
れる摩耗性粒子の粒体の一部が突出しているので、動翼
が回転してその先端がシュラウド内壁と摺動すると、摩
耗性粒子の突出部が摩耗することでクリアランスが確保
される。このためシュラウド内壁や動翼本体を損傷する
ことなく初期摺動においても二次的摺動においても絶え
ず必要最小のクリアランスが維持できて高温下にも耐用
期間が長く、しかも補修・再生が容易なタービンが得ら
れる。
【図１】 本発明の一実施形態であるタービンの一部分
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】 前記タービンの運転中の状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】 前記タービンの動翼の製造工程を示すフロー
シートである。
シートである。
【図４】 一般的なタービンの一部分を示す断面図であ
る。
る。
【図５】 （ａ）は従来のタービンの一部分を示す断面
図、（ｂ）はその運転中の状態を示す断面図である。
図、（ｂ）はその運転中の状態を示す断面図である。
１…タービン。
１０…ロータ、１１…動翼本体、１２…被研削層、１３
…摩耗性粒子、１４…被研削面、１５…シャフト。 ２０…シュラウド、２１…中間層、２２…遮熱皮膜、２
３…研削面。 Ｃ-0，Ｃ-1…クリアランス。
…摩耗性粒子、１４…被研削面、１５…シャフト。 ２０…シュラウド、２１…中間層、２２…遮熱皮膜、２
３…研削面。 Ｃ-0，Ｃ-1…クリアランス。
Claims (10)
- 【請求項１】 回転運動する動翼の先端部または前記動
翼の外套となるシュラウドの内壁、のいずれか一方が研
削面とされ他方が被研削面とされたタービンであって、 前記被研削面から摩耗性粒子の一部が突出し、回転する
前記動翼の先端部が前記シュラウドの内壁と接触すると
き、前記摩耗性粒子の突出部が前記研削面と摺動し摩耗
するようにしたことを特徴とするタービン。 - 【請求項２】 前記摩耗性粒子は、アルミナ（Al2O3）
粒子またはシリコンカーバイド（SiC）粒子であること
を特徴とする請求項１に記載のタービン。 - 【請求項３】 前記摩耗性粒子の粒径は、５００μm〜
１５００μmの範囲内であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のタービン。 - 【請求項４】 前記摩耗性粒子の突出部は、前記被研削
面からの高さが当該摩耗性粒子の粒径の３０％〜７０％
の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし請求項
３の何れかに記載のタービン。 - 【請求項５】 前記研削面と摺動することにより摩耗し
た前記突出部の残部が、前記動翼の先端部と前記シュラ
ウド内壁との間のクリアランスを形成したことを特徴と
する請求項１ないし請求項４の何れかに記載のタービ
ン。 - 【請求項６】 回転運動する動翼の先端部または前記動
翼の外套となるシュラウドの内壁、のいずれか一方が研
削面とされ他方が被研削面とされ、かつ前記被研削面か
ら摩耗性粒子の粒体の一部が突出したタービンを製造す
るに際して、前記被研削面を形成する基体の表面に前記
摩耗性粒子とこの摩耗性粒子を固定するマトリクス材と
を含む被研削層を形成し、次いで前記被研削層にブラス
ト処理を施して前記摩耗性粒子の粒体の一部が突出した
被研削面を形成することを特徴とするタービンの製造方
法。 - 【請求項７】 前記被研削層を形成するに際して、ろう
材を主成分とするろう材層、および少なくとも一部が前
記ろう材と共融するマトリクス材粒子と前記摩耗性粒子
と揮発性バインダとを含むマトリクス層、からなる積層
膜を前記基体の表面に施し、次いで前記基体上で加熱し
て前記積層膜から前記揮発性バインダを揮発させると共
に前記ろう材を溶融し前記マトリクス層に浸透させて被
研削層を形成することを特徴とする請求項６に記載のタ
ービンの製造方法。 - 【請求項８】 前記被研削層を形成するに際して、前記
基体の表面に前記摩耗性粒子をニッケルメッキにて固定
し、その上からＭＣｒＡｌＹ（Ｍは、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ
のうちの何れか１以上である。）を主成分とした溶射皮
膜を成膜して被研削層を形成することを特徴とする請求
項６に記載のタービンの製造方法。 - 【請求項９】 前記ブラスト処理は、ブラスト材として
ジルコニア（ＺｒＯ 2 ）粒子等を用いることを特徴とす
る請求項６ないし請求項８の何れかに記載のタービンの
製造方法。 - 【請求項１０】 前記ブラスト処理は、前記摩耗性粒子
の粒径の３０〜７０％の範囲内を前記被研削面から突出
させるように行うことを特徴とする請求項６ないし請求
項８の何れかに記載のタービンの製造方法。
Priority Applications (5)
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